书书书
第
41
卷
中
国
激
光
光学前沿———光电技术
2014
年
7
月
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专
刊
机动成像过程中
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成像质量影响分析
韩杏子
(航天东方红卫星有限公司,北京
100094
)
摘要
具有快速姿态调节能力的敏捷卫星,可灵活、快速地机动到感兴趣区域并进 行成 像,大大 提高 卫星观 察的 时
效性,并扩大观察范围。目前敏捷卫星大多采用星下点 推扫 成像 或 沿平 行于 卫 星飞 行方 向 推扫 成像 的 方式,研 究
机动成像过程中,分析时间延迟积分电荷耦合器件(
TDICCD
)成像参数及图像质量的变化情况,对成 像过 程中的 误
差影响进行了分析,给出了关键参数变化情况的仿真结果,提出实现机动成像卫星的控制措施建议。
关键词
机动成像;时间延迟积分电荷耦合器件;敏捷卫星
中图分类号
V448.22
文献标识码
A
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010.1490
;
040.1520
;
110.2970
收稿日期:
20131108
;收到修改稿日期:
20131112
作者简介:韩杏子(
1983
—),女,博士,工程师,主要从事光学载荷总体设计方面的研究。
Email
:
xin
g
erdu
@
sohu.com
1
引
言
目前低轨小卫星携带的高分辨率轻小型相机幅
宽一般为几十公里,回归周期高达几十天,无法保证
对地观察的时效 性。 随着技 术 水平的提 升,对 于 快
速、及时地对特殊目标成像的需求,要求卫星具有快
速机动的能力,可灵活、快速地机动到感兴趣区域并
进行成像,敏捷卫星应运而生
[
1-3
]
。
敏捷 卫星可以利 用高速的姿 态机动能力,快 速
改变遥感器的对地 指向,实现对地 目 标的快速 灵 活
地观测。姿态敏捷 控 制可极大 地 增强卫星 灵 活性,
提高观测效率,快速 高 效地获取 所 需的非星 下 点目
标遥感数据,是当今 世 界商业遥 感 卫星的一 个 发展
方向。
敏捷 卫星强大的 机动能力,对成 像任务提出 了
新的要求,即期望实 现 在卫星姿 态 调节的过 程 中进
行成像。
2
机动成像介绍
目前 多数卫星均 采用星下点 推扫成像方 式,或
沿平行于星下点轨 迹的航迹 线,通 过 卫星姿态 调 节
实现相机光轴稳定 指向后,利用卫 星 的飞行运 动 实
现时间 延 迟 积 分 电 荷 耦 合 器 件 (
TDICCD
)推 扫 成
像,如图
1
所示。这种成像模 式对
TDICCD
相机而
言,由于成像过程中卫星指向不变,实质上仍然是一
种静态推扫成像
。
对于 航迹线与卫 星飞行方向 不平行的区 域,若
要实现动态监视,需要通过卫星的姿态机动(滚动或
俯仰
+
滚动)实现沿航迹 线 的指向,同时,要实时 修
s1140041