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多光谱相机光学系统公差分析
发表时间：2019-02-28 09:12:58点击：1484
多光谱成像技术是21世纪遥感技术的发展前沿和当今遥感界关注的焦点之一。在多光谱成像仪的研制过程中，其光学系统的选择和设计是多光谱成像系统研制成败的一个关键环节，直接影响着仪器的性能、体积和质量光学设计与光学工程水平，随着计算机功能的日益强大以及设计软件水平的提升而持续提高，其中一个关键的步骤就是将理论设计转化到函数关系，从而实现公差分配。理论可以确保以较小的成本将光学设计结果加工成性能满足要求的系统。在光学加工与装调过程中，都将不可避免地产生误差，使较终结果偏离设计结果。
公差分配使得光学系统性能、加工周期和成本等之间达到一个合适的平衡。一般地，根据光学系统指标要求，通过设计与优化，通常会得到多个满足性能要求的设计结果，首先需要分析和判断哪个是较为适合加工与装调的，即较好的设计型式的确定，应该综合考虑可加工性、像差的平衡、系统的装调与测试等方面的因素。如果设计的结构型式，要求光学元件有严格的公差，将加大加工与装调的难度，甚至无法实现。所以在光学设计完成之后，对其进行公差的分析与研究，合理分配公差是必要的。
对于波段范围较宽的多光谱相机光学系统，采用折射式方案无法满足技术指标对成像质量高的要求。反射式光学系统较主要的特点就是不产生色差，适合宽光谱成像。全反射系统中的卡氏系统由于可优化的变量少，不能满足大视场、大相对孔径的要求。共轴三反射系统在大视场时，中心遮拦大，影响进入光学系统的能量，降低光学系统的分辨率，采用离轴的三反射系统在满足大视场要求的同时可以解决中心遮拦问题。
为了提高光学系统成像质量，光学系统内的所有参数都需要分配可变公差，如果系统对某一参数的变化很敏感，系统需要很高的性能水平，那么对该组公差要求应该严，反之则可以采用较为宽松的公差。对于多光谱相机而言，由于对光学系统成像质量要求高，不仅对传递函数要求高，而且对畸变的要求也高，所以对各光学元件公差要求相对较严。
Airphen多光谱相机系统配置参数
可计算宽范围的VI值 (植被指数)
NDVI: 归一化差值植被指数
PRI: 光反射指数
陆地叶绿素指数MTCI, MCARI2等
拍摄：6个同步快门传感器
图片尺寸：1280×960（tif，12bit）
获取速度：2帧/秒
波段范围：450-900nm（450，532，568，675，730，850）
数据存储：SD卡存储
传感器：不同传感器同步（TIR，RGB）
操作角度：25°-60°
内存：40Go（可达备选240Go）
操作时间：1h（1电池）；2h（2电池）
低功耗：7W/H
重量：200g
