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光电成像系统参数测试与校准关键技术及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TM923.01
  • 关键词:
  • 成果简介:
    从卫星相机、飞机吊舱上清晰分辨海面目标、地面人员的技术能力,不仅仅是政治军事精确打击的必须,也是反恐搜救、抗震救灾、环境监管、资源普查和体育风光摄影等民生领域跨越式发展的必备,政治、经济和文化意义重大,所涉及的高分辨、大视场、多光谱光电成像技术是全球国家间硬实力竞争的技术制高点。 我国多光谱卫星相机一些关键参数无法溯源校准,光电吊舱研制使用中需测的参数有10余项难以测、近20项测不准,……,主因是构成光电成像参数测试系统的照明光源、测量标靶、图像采集三个基本单元方面:1)没有大视场成像参数测试必须的大张角朗伯面均匀照明光源;2)没法规避光电吊舱测量时红外、可见、激光测量标靶相对变动引起的指示失准;3)没能兼顾远近目标大间隔多焦像面的精准淸晰采集。这些问题成为我国参与上述制高点竞争的软肋,为此该项目历经十余年开拓研究: 1、发明了数百万条散射光线路径规划的不等半球超大张角多光谱朗伯面均匀照明光源技术及系统,突破了大张角、多光谱空间角均匀照明技术瓶颈,在国际上首次实现120°超大张角朗伯面高均匀照明。 2、发明了集掩模光刻精准分划图案、PSD激光位置探测、全波段通光ZnS基底于一体的多光谱共分划面测量基准标靶复合技术及系统,国际上首次实现红外、可见、激光测量标靶的共基准复用(査新报告、专利2和5),根除了多个测量标靶相对位置变动引起测量标记光束指示失准的瓶颈问题。 3、发明了自适应寻焦的无限兼有限共轭寻焦光电像分析技术及系统,国际上首次实现了无限兼有限远目标大间隔多焦像面的快速精准寻焦,达到30nm极高定焦精度,解决了远近目标多焦像面纳米级定焦采集的难题。 4、创新集成了面向高精度、大视场、多光谱、外场测试校准的包括国际首台具有自校准能力的超长焦距高精度测量校准装置、国内首台多光谱成像光谱仪辐射特性校准装置、国内首台大型军用光电成像参数综合测试装置内的近二十台测试装置,显著提升了光电成像系统室内、外场以及野外条件下的测试与校准技术水平。 该项目较为系统地解决了大视场、多光谱、外场光电成像系统参数10项难以测、10余项测不准的难题,在国内首次实现23种军用光学参数的高精度综合检校,授权发明专利40项、软件著作权4项,建立军工计量技术规范1项,发表SCI、EI检索论文近100篇,他引458次。经鉴定:总体技术水平处于“国际先进,其中超长焦距、可见到近红外光谱功率响应度和空间均匀性等技术指标方面处于国际领先”。 项目成果除作为国防校准装置填补全国多光谱成像光谱仪参数计量校准空白并在国家计量院、航天、航空和兵器的权威计量测试部门开展应用外,还成功地用于激光核聚变国家重大专项超长焦距、国家高分重大专项红外系列成像光谱仪参数、嫦娥3号着陆/避障相机大视场参数、航母/舰船/无人机某光电稳瞄系统光轴平行性、多光谱卫星相机谱外特性、某导弹大视场下视系统等关键参数的测试与校准,在国家重大专项/工程、国家实验靶场、国防工业部门以及科研企业等单位光电成像装备的研制、生产和试验定型中发挥了迫切急需的重要计量测试保障作用。该项目军民融合特色鲜明,社会经济效益显著,推广应用前景广阔,近三年新增销售2.13亿元。
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