Устройство для дистанционного исследования пространственно- спектральных характеристик земной поверхности

 

УСТРОЙ ТЮ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОСПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕ,МНбЙ ПОВЕРХНОСТИ, состояшеё из входной оптики, полихроматора, системы фотоприемников и блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности управления съемочными параметрами и получения информации о пространственных и спектральных характеристиках исследуемой поверхности, устройство содержит полевую диафрагму, одновременно являющуюся входшой щелью полихроматора , двумерный прнеишик изображения , оперативное запоминающее устройство с произвольным доступом и блоки формирования спектральной и пространственной информации, представляющие собой набор суммируязадих устройств, управляемых программным блоком. х :о i &э М Од

„.Я0.„, 894373

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 0 01 Ю 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2725044/18- 25 (22) 14 ° 02;79 (46) 3,0.10. 83. Бюл. В 40 (72 ) Г. A. Аванесов, Е. Г. Лыкашева, С.Н. Сосни, A.Ã. Сычев и Ю.К.Терентьев (71) Институт космических исследований AH СССР (53) 535.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В .536445, кл. G 01 J 3/18, 1975.

2. Патент CIRCA 9 3829218, кл. 0 01 J 3/18, 1974. (54,) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОСПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕМНОИ

ПОВЕРХНОСТИ, состоящее из входной оптикй, полихроматора, системы фотоприемников и блока регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности управления съемочными параметрами и получения информации о пространственных и спектральных характеристиках исследуемой поверхности, устройство содержит полевую диафрагму, одновременно являющуюся входной щелью полихроматора, двумерный приемник изображения, оперативное запоминающее устройство с произвольным доступом

H блоки формирования спектральной и пространственной информации, представляющие собой набор суммирующих устройств, управляемых программным ® блоком, 894373

Изобретение относится к информационно-измерительным устройствам, используемым для дистанционного исследования емли в оптическом диапазоне длин волн.

Известны устройства, применяемые . 5 в дистанционном зондировании для исследования пространственно-спектральных характеристик земной поверхности f1 1

Наиболее близким к предпагаемому устрОйству является устройство, в котором измеряемое излучение поступает на зеркало, перемещаемое сканированием в направлении, перпендикулярном направлению полета Иэлу- 15 чение, отраженное зеркалом, направляется в оптическую систему и затем в полихроматор, состоящий иэ коллиматорного объектива,. призмы, фокусирующего объектива, волоконнооптического разветвителя и блока 20 фотоприемников.

Излучение, разложенное призмой на спектральные составляющие, фокусируется объективом на торце волоконно-оптического разветвителя. 25

Последний осуществляет пространственйое распределение разделенных полихроматором спектральных составляющих между отдельными приемниками иэлу» чения, каждый из которых преднаэна- Зр чен для получения сигнала только от одной иэ спектральных составляющих излучения, переданных с помощью волоконно-оптического разветвителя.

Сигнал от приемников поступа т в сис- 35 тему регистрации j2 ).

Недостатками устройства являются невозможность оперативного управ-. ления основными съемочными параметрами: точность измерения, про- 4О странственно-спектральным.разрешением в процессе эксплуатации спектрометра и во время предварительной обработки получаемой информации, а также отсутствие съема пространственных характеристик исследуемой по- 45 верхности.

Целью изобретения является повы-. шение оперативности управления съемочными параметрами и получение информации о пространственных и 50 спектральных характеристиках исследуемой поверхности.

Цель достигается использованием в устройстве полевой диафрагмы, oN 55 новременио являющейся входной щелью

: полихроматора, двумерного приемника изображения, по оси Х которого формируется строка изображения исследуемой.поверхности, а по оси Y осушествляется разложение сформированной6

6О строки по спектру, оперативного запоминающего устройства, блоков формирования пространственной и спектральной информации, программного блока и блока управления. 65

На чертеже изображена функциональная схема устройства для пространст- венно-спектрального анализа земной поверхности.

Устройство состоит иэ блока 1 входной оптики, содержащей объектив и полевую диафрагму, полихроматора 2, двумерного приемника 3 изображения, усилителя 4 сигналов, анало-. гоцифрового преобразователя 5, оперативного запоминающего устройства б, блока 7 формирования изображения, блока 8 формирования спектра, программного блока 9, блока 10 управления и системы 11 регистрации или передачи данных.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от исследуемой поверхности собирается блоком 1, в котором при помощи полевой диафрагмы формируется строка иэображения.

Излучение, прошедшее через полевую диафрагму,.являющуюся одновременно и входной щелью полихроматора 2, поступает в последний. Разложенное в спектр изображение полевой диафрагмы фокусируется в плоскости приемника 3 ° При этом по оси этого приемника формируется строка иэображения исследуемой поверхности, а по оси Ч осуществляется разложение сформированной строки по спекв ру °

Каждая строка в направлении пространственной оси Х является изображением полевой диафрагмы в монохроматическом света.

Сигнал от приемника 3 после усиления в усилителе 4 и преобразования в цифровой код в преобразователе 5 поступает на устройство б с произвольным доступом.

Управление съемочными характеристиками осуществляется при помощи блока 7 формирования массивов пространственной информации и блока 8 формирования спектральной информации, представляющих собой набор суммирующих устройств, режим работы которых задается блоком 10 и реализуется с по= мощью блока 9.

Возможность оперативного управления съемочными характеристиками объясняется тем, что основные съемочные параметры прибора, точность измерения, пространственное и спектральное разрешение функционально связаны. Например, при заданных требованиях к точности измерений высокое пространственное разрешение может быть реализовано путем снижения спектрального разрешения и наоборот.

Оперативное управление съемочными характеристиками осуществляется при помощи блоков 7 и 8 путем съема по той или иной программе информации с .устройства б. Формирование

894373 корректор M- демчик

Редактор М. Янович

Техред В.Далекорей

Заказ 8158/4 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, массива спектральной информации осуществляют в устройстве при помощи блока 8 при заниженном пространственном разрешении. Это достигается путем разбиения каждой строки приемника 3 в направлении оси Х на груп- 5 пы из К элементов. В пределах каждой группы осуществляют суммирование сигналов от отдельных элементов, затем суммируют сигналы от соответствующих групп элементов в пределах

К числа сканов. Суммирование сигналов в пределах нескольких сканов позволяет за счет движения носителя реализовать одинаковое пространственное разрешение как вдоль строки, так.и в направлении полета носителя.

Формирование массива информации о пространственной структуре исследуемой поверхности осуществляется блоком 7 путем суммирования сигналов от соседних и. элементов вдоль оси Y в пределах каждого скана.

При Формировании обоих массивов конкретные значения к и и определяются требованиями к точности измерений, поскольку последняя пропорциональна корню квадратному из числа элементов, в пределах которого происходит суммирование сигналов.