CN115426455B - 空间相机像移补偿机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间相机像移补偿机构及其控制方法，该空间相机像移补偿机构包括：固定机构，固定机构包括光栅尺和导轨，光栅尺和导轨固定连接；运动机构，运动机构包括读数头和空间相机成像模块，读数头和空间相机成像模块固定连接；电机，电机包括电机定子和电机动子，电机通过电机定子与固定机构连接，电机动子与运动机构连接并用于驱动运动机构；光栅尺与读数头相对设置；运动机构与导轨滑动连接；本发明的空间相机像移补偿机构仅用一个电机驱动空间相机成像模块，使得空间相机成像模块拍摄的目标地物始终在焦面内保持相对静止，以实现像移补偿，并且降低了像移补偿机构的设计复杂度，降低了电子学成本。

Description

空间相机像移补偿机构及其控制方法

技术领域

本发明涉及航天遥感技术领域，尤其涉及空间相机像移补偿机构及其控制方法。

背景技术

高分辨率成像***在航天遥感领域发挥着重要作用，空间相机作为成像***的核心部件，在卫星运动过程中进行成像时，由于成像目标在空间相机的焦面上会发生相对运动，导致图像出现严重的拖尾现象，即像移现象；现有像移补偿技术应用较多的是基于快速反射镜的光学元件补偿方式，快速反射镜的像移补偿机构是由反射镜、柔性铰链支撑、运动元件、位移传感器、控制电路等部分组成，并且需要至少4个相同的运动元件对角驱动柔性铰链支撑，使得反射镜运动，调整光路的方向进行像移补偿，可见快速反射镜的像移补偿机构的组成复杂，这提高了各分部件的组装难度，同时增加了像移补偿机构的设计复杂度，增加了电子学成本。

因此，如何降低像移补偿机构的设计复杂度以降低电子学成本，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种空间相机像移补偿机构及其控制方法，旨在解决如何降低像移补偿机构的设计复杂度以降低电子学成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种空间相机像移补偿机构，所述空间相机像移补偿机构包括：

固定机构，所述固定机构包括光栅尺和导轨，所述光栅尺和所述导轨固定连接；

运动机构，所述运动机构包括读数头和空间相机成像模块，所述读数头和所述空间相机成像模块固定连接；

电机，所述电机包括电机定子和电机动子，所述电机定子与所述固定机构连接，所述电机动子与所述运动机构连接并用于驱动所述运动机构；

所述光栅尺与所述读数头相对设置；

所述运动机构与所述导轨滑动连接。

可选地，所述空间相机像移补偿机构还包括：

控制单元；

所述控制单元用于获取地面上注信息，并基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

所述控制单元还用于获取所述读数头读取的所述光栅尺的信息，以确定所述空间相机成像模块的当前位置；

所述控制单元还用于基于所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并将所述驱动信息输入所述电机，以使所述电机动子驱动所述运动机构带动所述空间相机成像模块在所述导轨进行像移补偿运动。

可选地，所述光栅尺和所述读数头之间的间距为1毫米至2毫米。

为实现上述目的，本发明提供一种空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述空间相机像移补偿机构控制方法应用于空间相机像移补偿机构，所述空间相机像移补偿机构控制方法包括如下步骤：

通过控制单元获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；

通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

可选地，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息的步骤包括：

基于所述地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于所述相对地心运动速度确定相对地物运动速度；

基于所述相对地物运动速度，确定所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息。

可选地，基于所述地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于所述相对地心运动速度确定相对地物运动速度的步骤包括：

获取所述地面上注信息中对应的空间相机像移补偿机构的轨道高度，并获取地球等效半径，万有引力常数，地球质量；

基于所述轨道高度、所述地球等效半径、所述万有引力常数和所述地球质量计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度；

基于所述相对地心运动速度、所述轨道高度和所述地球等效半径，计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度。

可选地，所述像移补偿信息包括像移补偿速度和像移补偿量程，所述基于所述相对地物运动速度，确定所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息的步骤包括：

获取所述空间相机像移补偿机构的相机焦距和轨道高度，并基于所述相机焦距、所述轨道高度和所述相对地物运动速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿速度；

获取所述空间相机像移补偿机构的曝光时长，并基于所述曝光时长和所述像移补偿速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿量程。

可选地，通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置的步骤包括：

通过所述控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头数据和光栅尺数据，并对所述读数头数据和所述光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置。

可选地，通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息的步骤包括：

通过所述控制单元将所述像移补偿信息和所述当前位置输入预先创建的编码器中进行编码，生成控制信号；

通过所述控制单元将所述控制信号输入预先创建的驱动模块，通过所述驱动模块基于所述控制信号生成驱动信息。

可选地，基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动的步骤包括：

将所述驱动信息输入所述空间相机像移补偿机构中的电机，通过所述电机根据所述驱动信息控制所述电机中的电机动子进行运动，以带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

本发明提出的空间相机像移补偿机构包括：固定机构，固定机构包括光栅尺和导轨，光栅尺和导轨固定连接；运动机构，运动机构包括读数头和空间相机成像模块，读数头和空间相机成像模块固定连接；电机，电机包括电机定子和电机动子，电机通过电机定子与固定机构连接，电机动子与运动机构连接并用于驱动运动机构；光栅尺与读数头相对设置；运动机构与导轨滑动连接；本发明的空间相机像移补偿机构仅用一个电机驱动空间相机成像模块，使得空间相机成像模块拍摄的目标地物始终在焦面内保持相对静止，以实现像移补偿，并且降低了像移补偿机构的设计复杂度，降低了电子学成本。本发明提出的空间相机像移补偿机构控制方法，通过控制单元获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动；通过确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息和当前位置，并基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信息，基于驱动信息控制空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块进行运动，实现像移补偿，可有效的补偿曝光时间内的像移现象，提高成像质量。

附图说明

图1是本发明空间相机像移补偿机构的一实施例的结构示意图；

图2为本发明空间相机像移补偿机构控制方法的实施例流程示意图；

图3为本发明控制单元的控制流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	电机定子	2	电机动子
3	光栅尺	4	读数头
				5	第二框架	6	空间相机成像模块
7	第一框架	8	导轨

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的空间相机像移补偿机构包括：

固定机构，固定机构包括光栅尺和导轨，光栅尺和导轨固定连接；

运动机构，运动机构包括读数头和空间相机成像模块，读数头和空间相机成像模块固定连接；

电机，电机包括电机定子和电机动子，电机通过电机定子与固定机构连接，电机动子与运动机构连接并用于驱动运动机构；

光栅尺与读数头相对设置，光栅尺和读数头之间的间距为1毫米至2毫米；

运动机构与导轨滑动连接。

进一步地，空间相机像移补偿机构还包括：

控制单元；

控制单元用于获取地面上注信息，并基于地面上注信息确定像移补偿信息；

控制单元还用于获取读数头读取的光栅尺的信息，以确定空间相机成像模块的当前位置；

控制单元还用于基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信息，并将驱动信息输入电机，以使电机动子驱动运动机构带动空间相机成像模块在导轨进行像移补偿运动。

可选的，在一可行的实施例中，空间相机像移补偿机构中的固定机构通过其中的导轨与运动机构滑动连接，固定机构中的光栅尺固定在导轨上，运动机构中的读数头固定在空间相机成像模块上，光栅尺与读数头相对设置，便于读数头获取光栅尺的信息。在具体运行过程中，控制单元获取地面上注信息，并基于地面上注信息确定像移补偿信息；控制单元获取读数头读取的光栅尺的信息，以确定空间相机成像模块的当前位置；控制单元基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信息，并将驱动信息输入电机，以使电机动子驱动运动机构带动空间相机成像模块在导轨进行像移补偿运动。

优选地，在一可行的实施例中，如图1所示，图1是本发明空间相机像移补偿机构的一实施例的结构示意图，其中，空间相机像移补偿机构包括：

固定机构，固定机构包括电机定子1、光栅尺3、第一框架7和导轨8，电机定子1、光栅尺3、和导轨8固定于第一框架7上。

运动机构，运动机构包括电机动子2、读数头4、第二框架5和空间相机成像模块6，电机动子2、读数头4和空间相机成像模块6固定于第二框架5上；

第二框架5与第一框架7通过导轨8滑动连接，即第二框架可在导轨8上进行移动。

具体地，电机为音圈电机，光栅尺3为直线光栅尺，导轨8为直线导轨，第一框架7的尺寸大于第二框架5的尺寸。

在固定机构中，音圈电机定子1通过螺钉固定于第一框架7的外侧，直线光栅尺3固定于第一框架7的内侧，直线导轨8固定于第一框架7的内侧。

在运动机构中，空间相机成像模块6通过螺钉固定于第二框架5上，音圈电机动子2通过螺钉固定于第二框架5的外侧，读数头4固定于第二框架5的外侧，并与直线光栅尺3之间保持1毫米至2毫米的间距，优选地，间距为2毫米。

第二框架5与第一框架7通过两个相互平行的直线导轨8滑动连接。

第一框架7固定于空间相机的成像镜筒上。

直线光栅尺3的长度大于直线导轨8的长度，以保证空间相机成像模块6在直线导轨8中移动时的位置信息都能对应地确定。

进一步地，空间相机像移补偿机构中还包括：控制单元，控制单元用于生成驱动信息，并将驱动信息输入电机，以使电机动子2控制第二框架5带动所述空间相机成像模块6在导轨8上进行往复直线运动，进行像移补偿；可选地，控制单元还可独立于空间相机像移补偿机构。

一般来说，搭载了空间相机像移补偿机构的卫星的轨道高度、空间相机的曝光时长和空间相机的相机焦距都是确定的，因此空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块在进行像移补偿运动时，所需的移动距离即量程也是固定的，具体计算量程的公式如下：

其中，L为量程；v_c为搭载了空间相机像移补偿机构的空间相机焦平面上的像移速度，可通过卫星的轨道高度H、地球等效半径、万有引力常数和地球质量计算得到；t_o为空间相机的曝光时长；f为空间相机的相机焦距；v_i为搭载了空间相机像移补偿机构的卫星相对于地球地表的地物的运动速度，可通过卫星相对于地球地心的运动速度、卫星的轨道高度和地球等效半径计算得到。如：假设搭载了空间相机像移补偿机构的卫星的轨道高度为485千米，空间相机的相机焦距为2.8米，空间相机的曝光时长为10毫秒，则需要至少0.404毫米的量程；曝光时间为100毫秒，则需要至少4.04毫米的量程。

在确定量程后，便可根据量程确定导轨8的长度；可选地，导轨8的长度与量程相同；可选地，为了避免特殊情况的发生，导轨8的长度会比量程大0.2毫米-0.5毫米。

通过直线导轨8的安装，保证单个音圈电机动子2带动空间相机成像模块6在直线导轨8上进行往复直线运动，从而实现像移补偿。本发明的空间相机像移补偿机构仅用一个音圈电机就能实现空间相机的像移补偿，相比于现有的快反镜像移补偿方案，能够节省3个音圈电机及其对应的结构设计，减少3个音圈电机驱动电子学电路的设计，大大降低像移补偿机构的设计复杂度以降低电子学成本，更有利于空间相机的应用。并且，采用高分辨率直线光栅尺3作为反馈元件，可提高像移补偿的精度，精度越高，补偿后的成像效果越清晰。

基于本发明提供的空间相机像移补偿机构，提出空间相机像移补偿机构控制方法。

参照图2，图2为本发明空间相机像移补偿机构控制方法的实施例流程示意图，空间相机像移补偿机构控制方法应用于空间相机像移补偿机构，空间相机像移补偿机构控制方法包括如下步骤：

步骤S10，通过控制单元获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

步骤S20，通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；

步骤S30，通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

本实施例的空间相机像移补偿机构控制方法用于对航天遥感卫星中的控制单元中，该控制单元可嵌入在空间相机像移补偿机构中，也可独立于空间相机像移补偿机构，该控制单元对空间相机像移补偿机构进行控制。为描述方便，以控制单元为例进行描述；控制单元获取地面上注信息，基于地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于相对地心速度确定相对地物运动速度，基于相对地物运动速度，确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息；控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头数据和光栅尺数据，并对读数头数据和光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；控制单元将像移补偿信息和当前位置输入预先创建的编码器中进行编码，生成控制信号，将控制信号输入预先创建的驱动模块，通过驱动模块基于控制信号生成驱动信息；控制单元将驱动信息输入空间相机像移补偿机构中的电机，通过电机根据驱动信息控制电机中的电机动子进行运动，以带动空间相机成像模块进行像移补偿运动。如图3所示，图3为控制单元的控制流程示意图，控制单元包括：地面上注信息处理模块、任务规划模块、控制模块、驱动模块和编码器解码模块。

本实施例的空间相机像移补偿机构控制方法，获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动；基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信号，控制空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块进行像移补偿，提高了相机像移补偿的准确性，补偿空间相机曝光时间内由于运动引起的像移，提高成像质量。

以下将对各个步骤进行详细说明：

步骤S10，通过控制单元获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

在本实施例中，控制单元获取地面上注信息，地面上注信息是搭载了空间相机像移补偿机构的卫星获取到的信息，包括轨道高度、地球等效半径、万有引力常数和地球质量等；控制单元基于地面上注信息确定像移补偿信息；具体地，如图3所示，控制单元通过地面上注信息处理模块获取地面上注信息，对地面上注信息进行解码处理，并将经过解码处理的地面上注信息输入任务规划模块，通过任务规划模块确定像移补偿任务，并启动控制模块，将经过解码处理的地面上注信息输入控制模块，通过控制模块基于确定像移补偿信息。

具体地，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息的步骤包括：

步骤S101，基于所述地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于所述相对地心运动速度确定相对地物运动速度；

在该步骤中，控制单元基于地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于相对地心运动速度确定相对地物运动速度；如图3所示，控制单元将解码处理的地面上注信息输入控制模块，通过控制模块基于进过解码处理的地面上注信息确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并根据相对地心运动速度计算出空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度。

具体地，步骤S101包括：

步骤S1011，获取所述地面上注信息中对应的空间相机像移补偿机构的轨道高度，并获取地球等效半径，万有引力常数，地球质量；

步骤S1012，基于所述轨道高度、所述地球等效半径、所述万有引力常数和所述地球质量计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度；

步骤S1013，基于所述相对地心运动速度、所述轨道高度和所述地球等效半径，计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度。

在步骤S1011至步骤S1013中，如图3所示，控制单元通过控制模块获取进过解码处理的地面上注信息中对应的空间相机像移补偿机构的轨道高度，并获取地球等效半径，万有引力常数，地球质量，并通过控制模块基于轨道高度、地球等效半径、万有引力常数和地球质量计算出空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，再通过控制模块基于相对地心运动速度、轨道高度和地球等效半径，计算出空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度；

需要说明的是，计算空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度的公式如下：

其中，v_o为空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，H为空间相机轨道高度，R为地球等效半径，G为万有引力常数，M 为地球质量。

计算空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度的公式如下：

其中，v_i为空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度，v_o为空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，H为空间相机轨道高度，R为地球等效半径。

步骤S102，基于所述相对地物运动速度，确定所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息。

在该步骤中，控制单元在计算得到空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度后，基于相对地物运动速度，确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息。

具体地，像移补偿信息包括像移补偿速度和像移补偿量程，步骤S102包括：

步骤S1021，获取所述空间相机像移补偿机构的相机焦距和轨道高度，并基于所述相机焦距、所述轨道高度和所述相对地物运动速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿速度；

在该步骤中，如图3所示，控制单元通过控制模块获取空间相机像移补偿机构的相机焦距和轨道高度，并通过控制模块基于相机焦距、轨道高度和相对地物运动速度，计算出空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿速度；计算空间相机成像模块的像移补偿速度的公式具体如下：

其中，v_c为空间相机成像模块的像移补偿速度，f为相机焦距，H为轨道高度，v_i相对地物运动速度。

步骤S1022，获取所述空间相机像移补偿机构的曝光时长，并基于所述曝光时长和所述像移补偿速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿量程。

在该步骤中，如图3所示，控制单元通过控制模块计算出空间相机成像模块的像移补偿速度后，通过控制模块获取空间相机像移补偿机构的曝光时长，并基于曝光时长和像移补偿速度，计算出空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿量程；计算空间相机成像模块的像移补偿量程的公式具体如下：

其中，L为空间相机成像模块的像移补偿量程，v_c为空间相机成像模块的像移补偿速度，t_o为曝光时长，f为相机焦距，H为轨道高度，v_i相对地物运动速度。可以理解的是，像移补偿量程为空间相机成像模块进行像移补偿时需要在导轨上运动的距离。

步骤S20，通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；

具体地，步骤S20包括：

步骤S201，通过所述控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头数据和光栅尺数据，并对所述读数头数据和所述光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置。

在本实施例中，控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头的读数头数据和光栅尺的光栅尺数据，并对读数头数据和光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；具体地，如图3所示，控制单元通过编码器解码模块获取空间相机像移补偿机构中读数头的读数头数据和光栅尺的光栅尺数据，并通过编码器解码模块对读数头数据和光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块在导轨上的当前位置。

步骤S30，通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

在本实施例中，控制单元在确定像移补偿信息和当前位置后，基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信息，并基于驱动信息控制空间相机像移补偿机构中的电机带动空间相机成像模块进行像移补偿运动；可以理解的是，如图1所示，电机为音圈电机，空间相机成像模块6通过螺钉固定于第二框架5上，音圈电机动子2通过螺钉固定于第二框架5的外侧，音圈电机动子2基于驱动信息，驱动第二框架5在导轨8上运动，进而带动第二框架5上的空间相机成像模块6一起运动，进而实现像移补偿。

具体地，根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息的步骤包括：

步骤S301，通过所述控制单元将所述像移补偿信息和所述当前位置输入预先创建的编码器中进行编码，生成控制信号；

在该步骤中，如图3所示，控制单元通过控制模块将像移补偿信息和当前位置输入预先创建的编码器解码模块中的编码器进行编码，得到编码器反馈信息，通过控制模块根据编码器反馈信息进行闭环控制，以实现高精度速度闭环算法和位置闭环算法，并生成控制信号。

步骤S302，通过所述控制单元将所述控制信号输入预先创建的驱动模块，通过所述驱动模块基于所述控制信号生成驱动信息。

在该步骤中，如图3所示，控制单元获取编码器解码模块生成的控制信号，并将控制信号输入预先创建的驱动模块，通过驱动模块对控制信号进行放大后生成能够驱动音圈电机的驱动信号。

具体地，基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动的步骤包括：

步骤S303，通过所述控制单元将所述驱动信息输入所述空间相机像移补偿机构中的电机，通过所述电机根据所述驱动信息控制所述电机中的电机动子进行运动，以带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

在该步骤中，如图3所示，控制单元通过驱动模块将驱动信息输入空间相机像移补偿机构中的音圈电机，使得音圈电机做直线运动，从而推动带有空间相机成像模块的第二框架完成对地面上注信息速度的实时跟踪，以实现空间相机像移补偿机构在空间相机的曝光时间内的像移补偿。

本实施例的控制单元获取地面上注信息，基于地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度和相对地物运动速度，基于相对地物运动速度和相对地物运动速度，确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息；控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头数据和光栅尺数据，并对读数头数据和光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；控制单元将像移补偿信息和当前位置输入预先创建的编码器中进行编码，生成控制信号，将控制信号输入预先创建的驱动模块，通过驱动模块基于控制信号生成驱动信息；控制单元将驱动信息输入空间相机像移补偿机构中的电机，通过电机根据驱动信息控制电机中的电机动子进行运动，以带动空间相机成像模块进行像移补偿运动。基于像移补偿信息和当前位置确定驱动信号，控制空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块进行像移补偿，提高了相机像移补偿的准确性，补偿空间相机曝光时间内由于运动引起的像移，提高成像质量。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品储存在如上所述的一个储存介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种空间相机像移补偿机构，其特征在于，所述空间相机像移补偿机构包括：

固定机构，所述固定机构包括光栅尺、导轨、第一框架和电机定子，所述电机定子通过螺钉固定于所述第一框架的外侧，所述光栅尺固定于所述第一框架的内侧，所述导轨固定于所述第一框架的内侧；

运动机构，所述运动机构包括读数头、空间相机成像模块、第二框架和电机动子，空间相机成像模块通过螺钉固定于所述第二框架上，所述电机动子通过螺钉固定于所述第二框架的外侧，所述读数头固定于所述第二框架的外侧；

电机，所述电机包括电机定子和电机动子，所述电机为音圈电机；

所述光栅尺与所述读数头相对设置；

所述固定机构中的所述第一框架通过所述导轨与所述运动机构中的所述第二框架滑动连接；

所述空间相机像移补偿机构还包括：

控制单元；

所述控制单元用于获取地面上注信息，并基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

所述控制单元还用于获取所述读数头读取的所述光栅尺的信息，以确定所述空间相机成像模块的当前位置；

所述控制单元还用于基于所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并将所述驱动信息输入所述电机，以使所述电机动子驱动所述运动机构带动所述空间相机成像模块在所述导轨进行像移补偿运动。

2.如权利要求1所述的空间相机像移补偿机构，其特征在于，所述光栅尺和所述读数头之间的间距为1毫米至2毫米。

3.一种空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述空间相机像移补偿机构控制方法应用于如权利要求1所述的空间相机像移补偿机构，所述空间相机像移补偿机构控制方法包括如下步骤：

通过控制单元获取地面上注信息，基于所述地面上注信息确定像移补偿信息；

通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置；

通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息，并基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动；

其中，所述基于所述驱动信息控制所述空间相机像移补偿机构中的电机带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动的步骤包括：

将所述驱动信息输入所述空间相机像移补偿机构中的电机，通过所述电机根据所述驱动信息控制所述电机中的电机动子进行运动，以带动所述空间相机成像模块进行像移补偿运动。

4.如权利要求3所述的空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述基于所述地面上注信息确定像移补偿信息的步骤包括：

基于所述地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于所述相对地心运动速度确定相对地物运动速度；

基于所述相对地物运动速度，确定所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息。

5.如权利要求4所述的空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述基于所述地面上注信息，确定空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度，并基于所述相对地心运动速度确定相对地物运动速度的步骤包括：

获取所述地面上注信息中对应的空间相机像移补偿机构的轨道高度，并获取地球等效半径，万有引力常数，地球质量；

基于所述轨道高度、所述地球等效半径、所述万有引力常数和所述地球质量计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地心运动速度；

基于所述相对地心运动速度、所述轨道高度和所述地球等效半径，计算出所述空间相机像移补偿机构的相对地物运动速度。

6.如权利要求4所述的空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述像移补偿信息包括像移补偿速度和像移补偿量程，所述基于所述相对地物运动速度，确定所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的像移补偿信息的步骤包括：

获取所述空间相机像移补偿机构的相机焦距和轨道高度，并基于所述相机焦距、所述轨道高度和所述相对地物运动速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿速度；

获取所述空间相机像移补偿机构的曝光时长，并基于所述曝光时长和所述像移补偿速度，计算出所述空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的所述像移补偿量程。

7.如权利要求3所述的空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述通过所述控制单元确定空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置的步骤包括：

通过所述控制单元获取空间相机像移补偿机构中的读数头数据和光栅尺数据，并对所述读数头数据和所述光栅尺数据进行解码，得到空间相机像移补偿机构中的空间相机成像模块的当前位置。

8.如权利要求6所述的空间相机像移补偿机构控制方法，其特征在于，所述通过所述控制单元根据所述像移补偿信息和所述当前位置确定驱动信息的步骤包括：

通过所述控制单元将所述像移补偿信息和所述当前位置输入预先创建的编码器中进行编码，生成控制信号；

通过所述控制单元将所述控制信号输入预先创建的驱动模块，通过所述驱动模块基于所述控制信号生成驱动信息。

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