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基于速度矢量模型的圆轨道空间相机偏流角实时补偿
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:2014.7.25
  • 页码:2185-2191
  • 分类:TP702[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(61036015)
  • 相关项目:大口径离轴高次非球面加工和检测基础研究
中文摘要:

偏流角是影响线阵CCD相机推扫成像性能的重要因素。为实现在轨有限计算资源环境下偏流角的快速计算,根据圆轨道卫星飞行与地物随地球自转的速度矢量运动关系,建立了适用于圆轨道正视与前后视成像的偏流角模型,给出卫星飞行过程中星下点相对地物的运动速度矢量作角向振动的数学表达式。根据该模型提出基于旋转CCD方式的偏流实时补偿方案,并搭建偏流校正成像模拟平台进行了实验验证。仿真和实验表明,速度矢量模型具有更高的计算效率,计算精度和稳定性与坐标变换模型和轨道要素模型一致,能够将偏流导致的图像MTF下降抑制到5%。该方案适用于TDICCD相机与三线阵CCD立体测绘相机的偏流实时调整机构开发工作。

英文摘要:

Drift angle is an important factor which disturbs image quality of linear array CCD camera in push broom imaging mode. In order to realize fast calculation to drift angle under limited computational resource condition on orbit, a drift angle expression applied to remote sensor with straight, forward and backward sight on circular orbit was constructed, based on character of relative motion between velocity of camera on round orbit and of ground target which moved with rotation of the earth. Mathematical expression of angular vibration of the velocity vector of satellite relative to target during satellite′s flight was given. The real-time adjusting method based on CCD rotating was presented and verified by constructing imaging testbed of real-time drift compensation. Simulation and test results indicate that speed vector model has higher calculation efficiency, and calculation accuracy and stability are as much as method of coordinate transformation and orbital element. MTF degradation can be suppressed to 5%with drift compensated by speed vector model. The method can be further used for development of drift angle real time adjustment mechanism of TDICCD camera and three-line CCD 3-D photography camera.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466