資源描述：
《星載TDICCD相機像移對成像質(zhì)量的影響分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第20卷第3期航天器工程v01．20No．32011年5月SPACECRAFTENGINEERING51星載TDICCD相機像移對成像質(zhì)量的影響分析李曉云1杜偉2(1北京空間飛行器總體設(shè)計部，北京100094)(2北京控制工程研究所，北京100080)摘要通過分析給出了偏流角變化、速高比變化和姿態(tài)精度導致的像移量及其與調(diào)制傳遞函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合衛(wèi)星軌道和相機參數(shù)，在不同積分級數(shù)下引起的像移對相機成像質(zhì)量的影響進行了仿真。結(jié)果表明，隨著積分級數(shù)的增加，像移對相機成像質(zhì)量的影響越來越大，尤其表現(xiàn)為偏流角及速高比的變化。為此，在軌運行期間須對其采取補償措施，為保證高質(zhì)量的圖像，衛(wèi)星平臺必須具有高
2、精度、高穩(wěn)定度的姿態(tài)控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞衛(wèi)星；TDICcD相機；像移；成像質(zhì)量；仿真中圖分類號：V448．21文獻標志碼：A文章編號：1673—8748(2011)03一0051一05AnalysisofImageMotionEffectonSatelliteTDICCDCameraImageQualityI。IXiaoyunlDUWei2(1BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2BeijingInstituteofControlEngineering，Beijingl00080，China)Abs
3、t髓ct：Themodulationtransformfunctionsofacameraareestablishedvs．theabnormalimagemotionduetothechangesofdriftan91eandvelocityLheightratio，andtheattitudeaccuracy．Theeffectsoftheimagemotioncausedbythemontheimagequalityfordifferentintegralnumbersarecalculatedandsimulatedforagivenorbitandcamera．Theresults
4、showthattheeffectsoftheim—agemotionontheimagequalitybecomegreaterwiththeincreaseoftheintegralnumber，espe—ciallythechangesofdriftangelandvelocity—heightratio，sothecompensationofthemiIl-orbitshouldbeadoptedandthehighattitudeaccuracyofattitudecontrolisneededforhighimagequality．Keywords：satellite；TDICC
5、Dcamera；imagemotion；imagequality；simulation1引言CCD相機在20世紀70年代中期開始用于航空領(lǐng)域，隨后廣泛應(yīng)用于各類航天器的光學成像系統(tǒng)¨引。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，對衛(wèi)星光學成像的分辨率要求越來越高。為r滿足需求，一方面，可以增大相機光學系統(tǒng)的焦距，但這樣會導致相機體積和質(zhì)肇增加，而不利于星載使用；另一方面，可以采用小相對孔徑的光學系統(tǒng)，但相對孔徑的減小又會造成CCD曝光不足，此時相機的光通量往往成為限制成像質(zhì)量和分辨率的瓶頸[3。5】。為了獲得更多的入射能量，以及實現(xiàn)高分辨率相機的輕小型化，衛(wèi)星多采用推掃成像的線陣TDICCD相機。TDlCCD相收
6、稿日期：2011一03一04；修回日期：2011一04一06作者簡介：李曉云(1983一)，女，碩士，工程師，從事航天器姿態(tài)與軌道控制總體設(shè)計工作。航天器工程20卷機正常工作的基本前提，是光生電荷包的轉(zhuǎn)移與焦面七圖像的運動保持同步，任何誤匹配都將導致圖像模糊睜7。。然而，衛(wèi)星平臺飛行姿態(tài)的指向精度，以及穩(wěn)定度變化、偏流角變化、軌道速高比變化、高頻振動(或抖動)等因素，都會導致相機在積分成像過程中產(chǎn)生像移，使圖像質(zhì)量下降甚至惡化【8j。因此，結(jié)合衛(wèi)星的運行軌道和相機參數(shù)，研究并分析TDIcCD相機的像移量，對提高相機的圖像質(zhì)量是十分必要的。2TDICCD相機像移影響因素2．1偏流角對像移的影響
7、在衛(wèi)星遙感成像時，由于地球自轉(zhuǎn)而引起觀測區(qū)域的偏轉(zhuǎn)，對圖像運動產(chǎn)生偏流角。偏流角會導致相機在積分成像過程中產(chǎn)生像移，破壞其與光生電荷包運動的同步性，影響相機的成像質(zhì)量。設(shè)衛(wèi)星運行于傾角為i的軌道，∞。為地球自轉(zhuǎn)角速度，R。為地球半徑，^為軌道高度，艿。為目標點的緯度，囝。為星下點相對于地心q運動的角速度。根據(jù)文獻[9]，星載TDICCD相機對目標點0成像如圖l所示。由于受地球自轉(zhuǎn)的影響，目標點合成速度的方向?qū)?/p>
