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《遙感衛(wèi)星全視場成像質(zhì)量仿真方法研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第22卷第6期航天器工程V01．22No．62013年12月SPACECRAFTENGINEERING11遙感衛(wèi)星全視場成像質(zhì)量仿真方法研究朱興鴻王瑞(航天東方紅衛(wèi)星有限公司，白照廣北京100094)摘要基于衛(wèi)星工具包(STK)和MATLAB軟件，提出了一種對衛(wèi)星全視場成像進行物理建模分析的交互仿真方法。以一顆運行在650km高度的太陽同步軌道、具有側(cè)擺能力的遙感衛(wèi)星為例，對相機在運動中的全視場積分時間偏差和全視場偏流角修正殘差進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，文章提出的方法能夠較精確地對相機在軌全視場的成像質(zhì)量進行分析，從而可用于在軌成像性能預(yù)估。
2、該仿真方法還能以衛(wèi)星工程數(shù)據(jù)作為輸入，用于衛(wèi)星星上算法驗證、在軌誤差分析補償?shù)确矫?，為保障衛(wèi)星在軌成像質(zhì)量發(fā)揮作用。關(guān)鍵詞遙感衛(wèi)星；時間延遲積分CCD；成像質(zhì)量；偏流角；積分時間中圖分類號：P236文獻標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．06．003SimulationMethodAnalysisonFull—ViewImagingQualityforRemoteSensingSatelliteZHUXinghongWANGRuiBAIZhaoguang(DFHSateUiteCo．Ltd，Beijing
3、100094，China)Abstract：AninteractivesimulationmethodbasedonSTKandMATLABisproposedtoimple—mentthefull_viewphysicalmodelingandanalysis．Anda650kmsun—synchronousorbitremotesensingsatellitewithr011ingmaneuverabilityistakenasanexampleforthefullviewanalysisintermsofintegrationtimeerr
4、oranddriftanglecorrectionresidualerror．Thesimulationresultsshowthatthismethodcanbeusedtoanalyzethefull—viewimagingqualityinaprecisewayandestimatein—orbitimagingquality．Thissimulationmethodcanusesatelliteengineeringdataasinput，andbeusedinanalyticalmodelverificationandin—orbite
5、rroranalysisandcompensation，andprovidesupportforimageryqualityassurance．Keywords：remotesensingsatellite；TDICCD；imagingquality；driftangle；integrationtime1引言時間延遲積分CCD(TDICCD)是一種具有多重級數(shù)延時積分功能的線陣CCD。它能夠利用多級敏感單元對運動的同一個目標(biāo)進行多次積分，使光學(xué)系統(tǒng)的信噪比、動態(tài)范圍等性能得到有效改善¨2I。TDICCD很適合星載高分辨率相機的成像收稿日期：201
6、3一04—25；修回日基金項目：國家重大航天工程作者簡介：朱興鴻(1983一)，男期：201306—13條件，特別是在低照度情況下具有良好的成像性能，因而，近年來被廣泛應(yīng)用于新一代高分辨率遙感衛(wèi)星成像[3叫j。TDICCD多級積分的工作方式，能夠成倍增加拍攝目標(biāo)的光電信號強度，但也會放大引起成像質(zhì)量下降的各種因素，如沿著CCD線陣方向的像移以及積分行周期(積分時問)的失配等[5J。因此，衛(wèi)星成像過程中的較小控制誤差，在經(jīng)過成倍放大后會對系統(tǒng)的成像質(zhì)量帶來一定的影響。在遙感，碩士，從事衛(wèi)星總體設(shè)計工作。Email：little．zhuxh@gmai
7、l．com。航天器工程22卷衛(wèi)星的總體設(shè)計過程中，要分析整個鏈路對成像質(zhì)量的影響，為了能夠準(zhǔn)確地預(yù)估圖像質(zhì)量，上述控制誤差所引起的像質(zhì)下降將是一個不可忽略的因素。衛(wèi)星對成像過程的控制，是通過積分時間控制和偏流角控制兩個方面實現(xiàn)的。積分時問控制是通過衛(wèi)星對成像過程進行實時的物像關(guān)系簡化計算，然后控制星上CCD的行積分周期實現(xiàn)的。偏流角控制則是通過調(diào)整衛(wèi)星的偏航姿態(tài)，使CCD的線陣方向修正到與成像點相對于CCD運動速度完全垂直，從而消除CCD的橫向像移。但是，上述兩種成像控制過程往往存在相同的問題：①都是在星上采用一定的假設(shè)簡化后通過幾何關(guān)系計算；②
8、都是針對某一視軸進行計算，而沒有考慮到全視場內(nèi)的成像條件差異[6_8]。因此，針對這些問題，對相機在軌運動中全視場的成像質(zhì)量進行研究具有
