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《側(cè)擺攝影偏流角和速高比的計(jì)算模型》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、V01．19No．1航天器工程第19卷第1期36SPACECRAFTENGINEERING2010年1月側(cè)擺攝影偏流角和速高比的計(jì)算模型陳紹龍(北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京100094)摘要像移會使圖像質(zhì)量退化，分辨率下降，為此必須對像移進(jìn)行補(bǔ)償。文章從空間相機(jī)像移補(bǔ)償?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，建立了衛(wèi)星遙感中偏流角和速高比的概念；通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換推導(dǎo)出了衛(wèi)星在星下點(diǎn)、側(cè)擺、俯仰攝影模式下偏流角和速高比的計(jì)算公式，從而可考慮對所產(chǎn)生的像移進(jìn)行補(bǔ)償。關(guān)鍵詞衛(wèi)星遙感空間相機(jī)像移補(bǔ)償偏流角速高比中圖分類號：P236；V474．2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673—8748(2010)01—00
2、36—05ComputationModelofVeerAngleandVelocity—HeightRatioforSpaceCamerainRollAttitudeCHENShaolong(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：ImagemotionwillleadtOdegradationofimagequalityandreductionofresolution，whichthereforemustbecompensated．Theconceptsofv
3、eerangleandvelocity—heightratioarespecifiedfromthepointofviewofimagemotioncompensationofspacecamera．Theveerangleandvelocity—-heightratiocomputationformulasforspacecamerainrollandpitchattitudesarede·-rivedusingcoordinatestransformation．Asaresult，thecompensationoftheimagemotioncanbeconside
4、red．Keywords：satelliteremotesensing；spacecamera；imagemotioncompensation；veerangle；ve—locity-heightratio1引言m]衛(wèi)星上的空間相機(jī)對地面目標(biāo)遙感時，由于被攝的目標(biāo)點(diǎn)和相機(jī)存在相對運(yùn)動，目標(biāo)點(diǎn)在相機(jī)像平面上所形成的像不是靜止的，這稱為像移。像移將導(dǎo)致圖像質(zhì)量退化，分辨率下降，因此必須對像移進(jìn)行補(bǔ)償。像移補(bǔ)償方法中通常會涉及兩個概念：偏流角和速高比。對于星下點(diǎn)攝影模式，偏流角和速高比的計(jì)算公式前人早已推導(dǎo)出來，但對于側(cè)擺和俯仰攝影模式，就作者掌握的資料來看，還未有公開發(fā)表的
5、結(jié)果。本文從建立目標(biāo)點(diǎn)相對相機(jī)鏡頭的速度矢量式出發(fā)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求出此速度矢量在相機(jī)本體坐標(biāo)系中的分量，從而得出了側(cè)擺攝影、俯仰攝影模式下偏流角和速高比的計(jì)算公式。偏流角和速高比的定義睜9]當(dāng)遙感衛(wèi)星對星下點(diǎn)攝影時，由于地球自轉(zhuǎn)，像移速度會偏離軌道面一個小角度Cp，如果將像移補(bǔ)償系統(tǒng)的移動方向設(shè)置在前向(軌道坐標(biāo)系的X軸，見下節(jié))，那么只要將像平面旋轉(zhuǎn)角度辦，像移收稿日期：2009—08—27；修回日期：2010一01—04基金項(xiàng)目：國家重大科技專項(xiàng)工程作者簡介：I喙紹]rL(1976--)，男，碩士，工程師，主要從事軌道設(shè)計(jì)與航天任務(wù)分析工作。第1期陳紹龍：側(cè)擺攝影偏
6、流角和速高比的計(jì)算模型補(bǔ)償系統(tǒng)移動方向就會與像移速度方向重合，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償，角度訴就是偏流角。對于其他姿態(tài)攝影的情況，可以假設(shè)像移補(bǔ)償系統(tǒng)移動方向初始定向?yàn)榍跋?，然后隨相機(jī)姿態(tài)變化至攝影姿態(tài)，此時像移補(bǔ)償系統(tǒng)的移動方向和像移速度的夾角就是偏流角。對于膠片式遙感衛(wèi)星，通常采用機(jī)械像移補(bǔ)償方式，偏流角是膠片拉動方向和像移速度方向的夾角；對于時間延遲積分電荷一耦合相機(jī)(TDICCD)遙感衛(wèi)星，采用電子學(xué)補(bǔ)償方法，偏流角是TDICCD列方向和像移速度方向的夾角。通過適當(dāng)?shù)姆绞?如衛(wèi)星姿態(tài)偏航控制)旋轉(zhuǎn)像平面，使得像移補(bǔ)償系統(tǒng)移動方向和像移速度方向重合，這叫做偏
7、流角控制。在偏流角控制的基礎(chǔ)上(方向一致)，再控制像移補(bǔ)償系統(tǒng)移動速度大小等于像移速度大小(大小一致)，這就完成了像移補(bǔ)償。在求像移速度大小時就用到了速高比的概念。像移速度大小u和目標(biāo)點(diǎn)相對相機(jī)鏡頭的速度在像平面上的投影大小、廠存在簡單的比例關(guān)系(見圖1)圖1像移速度大小和速高比示意圖Fig．1Imagemotionvelocitymagnitudeandvelocity-heightratioy一旦，’9Ho其中，H是鏡頭到目標(biāo)點(diǎn)的距離，如果是對星下點(diǎn)攝影，H就是高度，廠是相機(jī)焦距，(V／H)就是速高比。所以已知速高比和相機(jī)焦距后，像移
