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《一種光學遙感成像系統(tǒng)優(yōu)化設計新方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、航天返回與遙感第32卷第2期34SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2011年4月一種光學遙感成像系統(tǒng)優(yōu)化設計新方法研究劉兆軍周峰阮寧娟鮑云飛(北京空問機電研究所，北京100076)摘要針對空間光學高分辨率遙感器，既要實現(xiàn)輕小型化，又要獲得高品質遙感圖像的要求，文章提出一種空間光學遙感成像系統(tǒng)優(yōu)化設計新方法；綜合考慮成像鏈路各環(huán)節(jié)因素．采用全面的指標設計和合理的優(yōu)化設計流程來改進空間光學遙感成像系統(tǒng)的總體指標和成像品質．并顯著降低遙感器的研制難度。通過比較全鏈路優(yōu)化設計方法和傳統(tǒng)設計方法的仿真結果及其評價指標，驗證
2、了全鏈路優(yōu)化設計方法可行性和優(yōu)勢。關鍵詞光學成像系統(tǒng)全鏈路優(yōu)化設計成像品質航天遙感中圖分類號：V423文獻標識碼：A文章編號：1009—8518(2011)02—0034—08StudyonTrade-offsDesignMethodforSpaceOpticalRemoteSensingImagingSystemLiuZhaojunZhouFengRuanNingjuanBaoYunfei(BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity，Beijing100076，China)AbstractSpa
3、ceopticalremotesensorofhighspatialresolutionneedtomeettherequirementofbothlightandsmalldesignandhighimagingquality．Inthispaper，atrade-offmethodforspaceopticalremotesensingimagingsystemispresented，whichsyntheticallyconsidersallfactorsinimagechain．Thismethodisusedtoenhanceima
4、gequalitybycomprehensiveindexdesignandrationaldesignmethod．Additionally，thismethodcouldreducethedifficultyofmanufacture．Thecontrastbetweenthetrade-offsmethodandtraditionalmethodvalidatesthefeasibilityandpredominanceofthetrade-offsmethod．KeywordsOpticalimagingsystemEnd-to-en
5、dTrade-offsdesignImagingqualitySpaceremotesensing1引言在傳統(tǒng)的光學遙感器的研究和設計過程中，用戶、衛(wèi)星總體和遙感器研制方孤立斷節(jié)，沒有從全鏈路優(yōu)化的角度來系統(tǒng)設計。導致遙感器的總體性能和圖像品質都不高。由于沒有充分考慮地面圖像處理的作用。整個成像系統(tǒng)的性能主要由光學遙感器來保證，從而認為遙感器的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)越高越好。對于采樣式成像系統(tǒng)，圖像品質是由遙感器、衛(wèi)星平臺、壓縮和數(shù)據(jù)傳輸、地面處理等多個環(huán)節(jié)綜合來保證的，片面追求高MTF將成為高分辨率遙感器的輕小型化的瓶頸，制約了我國高分辨率
6、對地遙感光學衛(wèi)星成像系統(tǒng)的發(fā)展，因此必須創(chuàng)新性地提出新的設計理念，通過光學遙感全鏈路優(yōu)化設計方法，保證以最小的成本實現(xiàn)最優(yōu)的成像品質【Ⅻ。本文針對光學遙感器的傳統(tǒng)設計方法遇到的困難和問題，提出光學遙感全鏈路成像系統(tǒng)優(yōu)化設計方收稿日期：2011—02一10基金項目：國家科技部863項目(2008A1212022和2008AAl21201)第2期劉兆軍等：一種光學遙感成像系統(tǒng)優(yōu)化設計新方法研究35法，并從成像環(huán)節(jié)、指標設計和方法設計3個方面分析該優(yōu)化設計方法的創(chuàng)新性和優(yōu)越性。2傳統(tǒng)設計方法傳統(tǒng)的設計方法是將用戶需求的技術指標通過分析轉換成圖像品質
7、技術指標．繼而轉換成成像品質技術指標，在工程設計指標的基礎上分配到大氣、遙感器和衛(wèi)星平臺等分系統(tǒng)中。。根據(jù)以往的經(jīng)驗，傳統(tǒng)的遙感器系統(tǒng)設計首先從用戶需求地面采樣距離(GSD)開始，確定軌道高度，選擇已有性能好的器件，計算焦距大小，按照國軍標的MTF和信噪比(S／N)指標值，確定滿足要求的光學系統(tǒng)口徑，再根據(jù)幅寬大小，得到光學系統(tǒng)視場角范圍，進行光學系統(tǒng)和遙感器的設計。網(wǎng)l傳統(tǒng)遙感器設計方法傳統(tǒng)設計方法首先在環(huán)節(jié)考慮上是單一和孤立的，遙感器設計時只考慮遙感器本身對成像品質的影響而忽略了平臺、大氣等其它因素的影響：其次在指標分析時。以MTF和剛Ⅳ
8、作為指標依據(jù)設計遙感器；最后遙感器優(yōu)化流程是星地分離的，在滿足指標要求時按照設計值開展遙感器的設計和工程研制。由于在環(huán)節(jié)、指標和流程等3個方面的不足和弊端直接造成光
