基于次鏡像移補償的折反式航測相機光機系統設計

張洪偉，曲銳，陳衛寧，楊洪濤

（中國科學院西安光學精密機械研究所 飛行器光學成像監視與測量技術研究室，西安 710119）

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航空測繪是民用測繪的重要技術手段，可在短時間內快速獲取目標區域大范圍、高精度的比例尺成圖，并對地圖上的目標平面坐標信息和高程信息進行精確獲取，這些信息的獲取對數字城市建設、國土資源普查等具有重要的支撐作用［1-2］。

隨著航測相機應用要求的逐漸提高，對航測相機寬幅成像及高精度大比例尺成圖的需求日益迫切。目前國內外航空面陣測繪相機的技術途徑有兩種，分別為固定式多鏡頭拼接測量成像和擺掃式測量成像。與固定式多鏡頭拼接測繪相機相比，擺掃式測繪相機可采用較少的鏡頭數量實現較大成像幅寬，同時還可以通過調整穩定平臺角度實現大傾斜遠距離測量成像。由于載機姿態變化及自身振動會導致曝光成像時間內地物目標與探測器之間產生相對運動，帶來前向像移、掃描像移以及振動像移，影響成像質量。為滿足長焦距測繪相機的穩像精度，通常采用具有二級穩像功能的兩軸四框架穩定平臺，但其有效載荷占比低，不滿足小型化、輕量化要求。

本文航測相機采用折反式光學系統中的次鏡與二級穩像功能相結合的設計理念，通過次鏡快速運動實現高精度的像移補償以及指向測量。經實物樣機試驗驗證，所設計的航測相機具有高精度的像移補償功能，并且能夠滿足小型化、輕量化、高精度大比例尺成圖的要求。……