Устройство дистанционного зондирования земной поверхности Советский патент 1991 года по МПК G01N21/47 

/T/tTjr

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для получений информации о характеристиках объектов на земной поверхности при наблюдении их через слои атмосферы с неравномерной пространственной структурой типа разрывной облачности.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства.

На чертеже представлено устройство,

Устройство дистанционного зондирования земной поверхности содержит много- элементный фогоэпектричеекий приемник 1 изображения в виде проямоугольной матрицы, например, передающей телевизионной трубки, узел 2 оптической развертки изображения, выполненный в виде вращающейся на оси 3 многогранной зеркальной усеченной пирамиды. Грани 4 и 5 которой расположены под разными углами относительно оси вращения многогранной зеркальной усеченной пирамиды. На чертежа обозначены земная поверхность 6 и объект 7 наблюдения.

Устройство работает следующим образом.

Для дистанционного зондирования земной поверхности устройство устанавливают на движущуюся эквидистантно подстилающей поверхности 6 и объекту 7 в заданной вертикальной плоскости платформу, например, вертолет, самолет или космический аппарат, При этом ось 3 вращения многогранной зеркальной усеченной пирамиды должна совпадать с направлением по- лета. Приводят во вращение узел 2 оптической развертки изображения, зслед- ствие чего на экране многоэлементного фотоэлектрического приемника изображения 1 5удут проецироваться различные участки подстилающей земной поверхности 6, Так как отражающие зеркальные грани 4 м 5 пирамиды наклонены к оси 3 вращения многогранной зеркальной усеченной пирамиды под разными углами, то при этом средняя линия сканируемой в поперечном направлении строки будет располагаться на сканируемой поверхности в разных точках полосы траектории продольного движения платформы. Если выбрать на земной поверхности какой-либо конкретный объект 7 наблюдения, то в разных точках траектории движения платформы он будет наблюдаться под разными углами относительно земной поверхности, а время между этими повторными наблюдениями будет достаточно велико. Это означает, что линия визирования от зеркальной грани, например грани 4, будет проходить через разные участки слоев неравномерной пространственной структуры, поглощающих излучение от объекта 7, и будет пересекать их под разными углами. Таким образом, дестабилизирующее влияние атмосферы будет уже не систематическим, как это имело место в прототипе, а случайным, что будет означать возможность уменьшения этого влияния в раз при статистической обработке результатов измерения яркости оЬьекта. Перед такой статисти0 ческой обработкой результатов измерения яркости объекта необходимо исключить систематическую составляющую погрешности измерения, вызванную наблюдением объекта под разными углами и соответственно

5 га разных расстояниях от устройства, для чего запись видеосигнала, строчных и кадровых синхроимпульсов развертки многоэлементного фотоэлектрического приемника 1 изображения, выполненного в ви0 де прямоугольной матрицы, дополняют син- хронной записью угла поворота многогранной зеркальной усеченной пирамиды узла 2 оптической развертки изображения в процессе сканирования, а при

5 обработке вводят соответствующую коррекцию в результаты измерения, Так как время экспонирования одного элемента изображения в прототипе и в предлагаемом устройстве должно оставаться одним и тем же,

0 зависящим только от чувствительности многоэлементного фотоэлектрического приемника 1 изображения (чувствительности фотоэлементов и светосилы объектива), то для получения сплошного изображения (вы5 полнение отсутствия пропусков) при увеличении площади обзора за счет увеличения угла обзора в вертикальной плоскости, проходящей через траекторию движения платформы, необходимо во столько же раз

0 увеличить число параллельно воспринимающих изображение одного элемента фотоэлементов,во сколько раз увеличилась эта площадь, и при этом по столько же раз уменьшить угловую скорость вращения многогран5 ной зеркальной усеченной пирамиды узла 2 оптической развертки изображения.

Полученные данные могут быть использованы также для оценки поглощающего влияния конкретного участка конкретного

0 слоя атмосферы, если перед этим были получены данные об относительной яркости множества объектов, находящихся на линии визирования, проходящей через исследуемую точку пространства в атмосфере.

5 Использование предлагаемого устройства позволяет повысить разрешающую способность средств дистанционного зондирования земной поверхности, а также получить информацию в тех случаях, когда наблюдение объекта под углами, близкими

к 90°, становится невозможным из-за экранирующего действия прерывистых слоев, например, отдельных блоков, чередующихся с разрывами облачности.

Формула изобретения

Устройство дистанционного/ зондирования земной поверхности, содержащее узел оптической развертки изображения, снабженный механизмом вращения, оптически связаный через проекционную систему с фотоэлектрическим приемником изображения, соединенным с регистратором, отличающееся тем, что, с целью

0

5

повышения разрешающей способности в условиях поглощения части излучения объекта слоями атмосферы с неравномерной пространственной структурой, узел оптической развертки изображения выполнен в виде набора плоских зеркал, установленных на держателе, кинематически связанном с механизмом вращения, причем плоскости зеркал расположены под различными углами к оси вращения держателя, а фотоэлектрический приемник изображения выполнен в виде матрицы фотоэлементов, число строк которой не менее числа зеркал узла оптической развертки.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для получения информации о характеристиках 1 обьектов на земной поверхности при наблюдении их через слои атмосферы с неравномерной пространственной структурой типа разрывной облачности. Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства дистанционного зондирования в условиях поглощения части излучения объекта слоями атмосферы с неравномерной пространственной структурой. Устройство содержит многоэлементный фотоэлектрический приемник 1 изображения и узел 2 оптической развертки в виде вращающейся многогранной зеркальной усеченной пирамиды, фотоэлектрический приемник 1 выполнен в виде прямоугольной матрицы, а грани многогранной зеркальной усеченной пирамиды расположены под разными углами относительно оси 3 вращения. 1 ил. цл с