技術領域

本專利涉及成像光譜儀的裝調，特別是指一種機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置和方法。

背景技術

成像光譜儀能同時獲取目標的圖譜信息，包括二維空間信息和光譜信息，兼具空間識別和光譜探測功能，可應用在航天航空遙感、軍事偵查、地質礦物識別、植被生態、海色及大氣等研究中。機載寬視場成像光譜儀，可以提高作業效率，降低作業成本。受限于探測器規模，同時為了提高系統的光學性能，例如透過率、像質和光譜特性等，機載成像光譜儀的寬視場可以用多個相同的單機通過視場外拼接的方式實現。為了盡可能提高系統的圖像和光譜的配準精度，盡量在硬件上提高系統的視場配準精度。

機載寬視場成像光譜儀在保證了單機已高精度裝調好的情況下，系統在空間和光譜維度要實現像元級和亞像元級的配準，對系統的多單機集成精度提出了很高的要求。本專利設計了一種機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置，提高了機載寬視場成像光譜儀的視場配準精度，縮短了裝調周期。

發明內容

本專利的目的是彌補現有技術的缺陷，提供一種機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置。

一種機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置，它包括無窮遠目標模擬器和多視場模擬器。

所述的機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置需放置在光學平臺9上，確保高精度。

所述的機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置的無窮遠目標模擬器由光源1、濾光片2、小孔3、平行光管4組成。所述的光源1為復色光。所述的濾光片2為窄帶濾光片，窄帶光譜在機載寬視場成像光譜儀的光譜范圍內，帶寬接近且小于機載寬視場成像光譜儀的光譜采樣間隔。所述的小孔3的大小對應寬視場成像光譜儀的瞬時視場，小孔3上貼有勻光紙，小孔3放置在平行光管4的焦面上。光源1發出的復色光，經過濾光片2成為準單色光，照射到小孔3上，經過平行光管4成為無窮遠單色點視場目標。

所述的機載寬視場成像光譜儀視場配準裝置的多視場模擬器由第一轉折鏡5、第二轉折鏡6、第三轉折鏡7、整體轉臺8組成。所述的轉折鏡5、6、7都是由一個平面反射鏡和一個高精度轉臺組成，平面鏡的面形精度PV優于λ/6，不影響待裝調系統像質，一維轉臺秒級精度。所述的整體轉臺8是一個高精度一維轉臺，秒級精度，其轉軸與轉折鏡5、6、7的一維轉臺的轉軸平行，平行度秒級。轉折鏡5、6、7安裝在轉臺8上，通過整體轉臺8固定在光學平臺上，當轉動整體轉臺8時，轉折鏡5、6、7同時隨其轉動相同角度。

無窮遠目標模擬器產生無窮遠單色點視場目標，進入所述的多視場模擬器，通過多視場模擬器分裂成多束不同視場的光束，模擬待集成成像光譜儀的多個視場。

利用所述裝置進行機載寬視場成像光譜儀的視場配準，包括下列步驟：

(一)無窮遠目標模擬器調整

該步驟模擬出無窮遠單色點視場目標。

1.將帶有勻光紙的小孔3放置在平行光管4的焦面上。

2.在平行光管4的焦面之后，即在小孔3后的近處，放置光源1。

3.在小孔3和光源1之間放置濾光片2。

(二)機載寬視場成像光譜儀定位

該步驟將寬視場成像光譜儀放置在配準支架10上，與配準裝置共同搭建光路。

1.將配準支架10放置在光學平臺9上。

2.將寬視場成像光譜儀的主框架放置在配準支架10上。

3.在步驟(三)的第2)步完成之后，調節轉折鏡5使來自平行光管4的準直光折轉90°，利用成像光譜儀主框架上的基準鏡使無窮遠目標返回到小孔3內，調節并固定好中心單機到主框架上，再初步安裝其余各單機，并打開各單機探測器。

(三)多視場模擬器調整

該步驟模擬多個視場。

1.多視場模擬器放置在配準支架下方，轉折鏡5、6、7的平面鏡均在平行光管4的出光口徑內。

2.調整整體轉臺8使其轉軸同來自平行光管4的準直光垂直，由于轉折鏡5、6、7的轉軸與整體轉臺8的轉軸是秒級平行度，則轉折鏡5、6、7的轉臺轉軸也與準直光垂直，秒級精度。

3.左、中、右視場分別對應單機的左側半視場減一半相鄰單機交匯角度、中心視場、右側半視場減一半相鄰單機交匯角度。根據無窮遠單色點視場目標在各單機的探測器上的成像位置，調節轉折鏡5、6、7分別對應中心單機的左、中、右視場，此時再調節左、右單機使轉折鏡5對應左側單機右視場，轉折鏡7對應右側單機左視場。

4.調節整體轉臺8一定角度，此時再調左單機使轉折鏡5、6、7分別對應左側單機的左、中、右視場。此時，轉折鏡5對應中心單機左側視場。