基于激光测量原理及微纳相机特征, 提出了一种新的微纳遥感相机在轨指向标定方法.该方法采用光路复用和焦面复用技术, 实现了标定装置与相机系统的一体化光机电集成,可对每景遥感影像进行实时标定.将某新型微纳遥感相机作为仿真验证平台, 对本文提出的微纳遥感相机在轨指向标定方法进行验证.仿真结果显示, 使用该方法微纳遥感相机自身光轴指向标定精度不超过0.2″, 满足相机影像无控制点下平面定位精度30 m的指标要求.原理样机的研制及标定结果进一步证明了该项技术的原理与实践的可行性.该技术具有提升微纳遥感卫星定量化应用的价值.

低成本、高性能对地遥感微纳卫星是当前研究和开发的热点, 为适应微纳卫星平台, 要求空间相机具备小型、轻量化的特点。在其体积和质量的限制下, 设计结构尽可能紧凑的长焦距大视场望远物镜是成功研制高分辨率对地遥感光学相机的关键, 研究利用同轴四反射镜系统解决这一问题的可能性。首先, 介绍无二次遮拦同轴四反射镜望远物镜的组成与工作原理; 基于近轴光学和初级像差理论, 导出几何约束条件和初级像差公式, 给出结构紧凑的长焦距同轴四反镜系统的设计思想与方法; 最后给出举例及设计结果。优化设计了全视场角1°×1°、有效焦距2 100 mm、F数为7的同轴四反射光学系统, 总长228 mm, 约为有效焦距的1/9,结构简单紧凑, 像质接近衍射极限。