[发明专利]一种光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法及系统

说明书

本申请提供的光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法及系统，包括建立光学遥感相机的光学模型，确定点扩散函数的适合采样间隔，根据所述适合采样间隔计算所述光学模型中某一视场包含衍射效应的点扩散函数，计算所述点扩散函数的椭率及椭率分量值，根据所述椭率及椭率分量值得到所述椭率的稳定度，本申请提供的光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法及系统，能够综合考虑各类误差项对椭率稳定度的影响，实现相关光学指标的评价，为天文研究提供数据支持。

技术领域

本发明涉及光学遥感相机集成仿真领域，具体涉及一种光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法及系统。

背景技术

随着光学遥感成像技术的不断发展，空间光学遥感系统变得越来越复杂，正朝着大口径、大视场、高分辨率的方向发展，相应的加工制造、支撑以及装调的难度正在越来越大，在实际成像过程中，也很容易受到发射、重力环境以及温度因素的干扰，严重影响观测性能。在此过程中，对天文学研究影响重要的指标椭率及椭率稳定度是否满足要求，需要对其进行仿真计算。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种可对天文观测需要的指标椭率稳定度进行仿真计算的光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法。

一种光学遥感相机椭率稳定度的计算仿真方法，包括下述步骤：

建立光学遥感相机的光学模型；

确定点扩散函数的适合采样间隔；

根据所述适合采样间隔计算所述光学模型中某一视场包含衍射效应的点扩散函数；

计算所述点扩散函数的椭率及椭率分量值；

根据所述椭率及椭率分量值得到所述椭率的稳定度。

在其中一些实施例中，在建立光学遥感相机的光学模型的步骤中，所述光学模型包括理想光学系统和考虑误差因素后的光学系统，所述误差因素包括但不限于光学设计残差、加工面形误差、系统装调残差、重力环境变化引起的误差及热环境变化。

在其中一些实施例中，在确定点扩散函数的适合采样间隔的步骤中，具体为根据采样定理，确定不会欠采样的采样间隔范围，然后通过以不同采样间隔采的PSF计算椭率，确定合适的采样间隔。

在其中一些实施例中，在根据所述适合采样间隔计算所述光学模型中某一视场包含衍射效应的点扩散函数的步骤中，具体包括：

用光学软件CodeV，通过傅里叶变换，计算所述光学模型某一视场包含衍射效应的点扩散函数PSF，追迹主光线在像面上的坐标XY，PSF最大值偏离主光线的距离centroid。

在其中一些实施例中，在计算所述点扩散函数的椭率及椭率分量值的步骤中，具体为：

根据所述主光线在像面上的坐标XY加上PSF最大值偏离主光线的距离centroid，得到PSF最大值的坐标；

通过所述适合采样间隔推出其他点的坐标，进而在半径0.5″的圆内，根据下述公式，计算各个视场的点扩散函数PSF的椭率值e以及椭率两个分量e1、e2，

其中，x，y为PSF里各数值对应的坐标，为PSF质心坐标，e为椭率值e1、e2为椭率的两个分量。

在其中一些实施例中，在根据所述椭率及椭率分量值得到所述椭率的稳定度的步骤中，具体包括下述步骤：

拟合所述椭率及椭率分量值；

通过插值得到中间视场的椭率及椭率分量；