[发明专利]一种地球南北极地景物绕地心轴线快速旋转的靶标系统

说明书

一种地球南北极地景物绕地心轴线快速旋转的靶标系统属于空间光学遥感技术领域，解决了地球南北极区域绕地轴快速转动、引起地表切向速度变化快、方向各异、大小不均衡等问题。该系统包括：极地模拟单元，成像模拟单元和驱动控制单元；极地模拟单元按照比例模拟纬度60°以上自转的地球，并模拟地球的俯视图；成像模拟单元模拟卫星位于极地模拟单元上空运动和对极地模拟单元成像；驱动控制单元驱动极地模拟单元旋转，并控制成像模拟单元的成像速度。本发明模拟真实情况下卫星对南北极地景物的成像情况；不仅可以对极地景物的拍摄效果进行仿真，还同时具备对极地不同区域形成的像移速度进行定标的能力，通过具体计算即可得到像移合速度的大小和方向。

技术领域

本发明属于空间光学遥感技术领域，具体涉及一种地球南北极地景物绕地心轴线快速旋转的靶标系统。

背景技术

地球的南北两极是地球生态环境重要的组成部分，也是全球气候变化的温度计，因此各国对于极地的科研考察从未停下脚步。近年来，由于人类不合自然规律的活动，全球气候变暖问题不断加剧，极地冰川融化速度加快，海平面上升，生态遭到严重破坏，由此引发的灾害频频发生。极地的生态环境急需全人类关注，但是南北两极由于其极寒的温度人烟稀少，对其环境的监测难度十分巨大，由此易见空间光学遥感技术成为最好手段，航天领域在极地科考的作用愈发重要。但是天基技术存在着成本高、风险大等特点，发射前的地面实验、仿真对其应用起着至关重要的作用，这就要求仿真系统具有高保真度，实验结果具有真实、有效、可靠等特点，从而降低科研风险。

由于地球自转等因素影响，传统卫星成像通常集中在南北纬65°或70° 以内的区域，成像方式多为星下点成像或侧摆成像，像移速度为卫星飞行速 度在地球上的投影和地球自转切向速度的二维合速度，在低纬度区变化较为 缓慢，易于测量修正，如图1所示，然而随着纬度增加，极地区域地面转动 速度相对于卫星运动变化愈发复杂，极点周围的速度方向大小更是各处不同。 由于这种运动的复杂性，此过程产生的像移对成像影响非常严重，常规的模 拟装置无法满足此种复杂的模拟要求，且国内外对于这种非常规的运动模拟尚缺乏有效手段，需要一种对地球南北极地成像的地面演示系统，为极地成 像质量的分析提供有力指导，因此提出一种地球南北极地景物绕地心轴线快 速旋转的靶标系统。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种地球南北极地景物绕地心轴线快速旋转的靶标系统，解决了地球南北极区域绕地轴快速转动、引起地表切向速度变化快、方向各异、大小不均衡等问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种地球南北极地景物绕地心轴线快速旋转的靶标系统，该系统包括：极地模拟单元，成像模拟单元和驱动控制单元；

所述极地模拟单元按照比例模拟纬度60°以上自转的地球，并模拟地球的俯视图；

所述成像模拟单元模拟卫星位于所述极地区域上空运动和对所述极地模拟单元成像；

所述驱动控制单元驱动所述极地模拟单元旋转，并控制所述成像模拟单元的成像速度。

优选的，所述极地模拟单元包括水平转动平台，设置在所述水平转动平台上的极地模型，和设置在所述极地模型上的极地靶标；

所述成像模拟单元包括：安装在所述极地模型上方的相机运动轨道，设置在所述相机运动轨道上的相机架，和安装在所述相机架上的工业相机；

所述驱动控制单元包括：与所述水平转动平台和所述相机架连接的驱动装置，和安装在所述驱动装置上，控制所述水平转动平台和所述相机架转速的驱动控制装置。

优选的，所述极地模型和所述极地靶标按照1:1000000比例模拟地球。

优选的，所述极地靶标的内容可更换。

优选的，所述相机运动轨道与所述极地模型的弧度相同。