空间光学合成孔径成像系统原理与关键技术分析[]r

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------空间光学合成孔径成像系统原理与关键技术分析[1]R第33卷第4期光电工程Vol.33,No.42006年4月Opto-ElectronicEngineeringApril,2006文章编号：1003-501X(2006)04-0039-05空间光学合成孔径成像系统原理与关键技术分析王治乐，陈旗海，张伟(哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心，黑龙江哈

2、尔滨150001)摘要：根据傅里叶成像理论，分析了光学合成孔径系统成像原理，指出光瞳函数的离散化，提高了光学合成孔径成像系统的分辨本领，但降低了系统传函中频性能，并使系统在信息获取时具有方向选择性。运用遗传算法对光瞳构形进行优化，光瞳优化后，四孔径系统的优化参数从310.8降到13.7，减小了23倍。在合成孔径成像系统单个子孔径存在像差的情况下，Piston误差对系统的影响最大，其次是离焦误差、倾斜误差、球差、彗差和像散，对于四孔径系统，Piston误差对系统的影响几乎是离焦误差的2倍，像散的4倍。系统曝光时间与填充比的平方或立方成反

3、比。关键词：成像系统；合成孔径；光学传递函数；图像恢复；空间光学中图分类号：TH743文献标识码：ATheoryandkeytechnologyforspaceopticalsynthetic——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------apertureimagingsystemWANGZhi-le，CHENQi-h

4、ai，ZHANGWei(ResearchCentreforSpaceOpticalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract：BasedonFourierimagingtheory,theperformancesofopticalsyntheticapertureimagingsystemareanalyzed.Pupilfunctionisnotcontinuous,soopticalsyntheticapertureimagingsyste

5、mgetshigherresolutionatthecostofthelossofmid-spatialfrequencyofModulationTransferFunction(MTF).Theinformationtranslatedbythesystemisdifferentinalldirections.Thepupilconfigurationsareoptimizedbythegeneticalgorithms.Theparameterofoptimalfouraperturesystemischangedfrom310.

6、8to13.7,anddecreasednearly23times.WhenoneelementofanN-elementarrayisaberrated,themostsensitiveaberrationisPistonerror,andthenthesensitiveaberrationsareelementdefocus,tilt,sphericalaberration,comaandastigmatism.Asforfouraperturesystem,theinfluenceofPistonerroris2timeslar

7、gerthanthatofdefocus,and4timeslargerthanthatofastigmatism.Imagingintegrationtimeisinverselyproportionaltothesquareorcubeofthefillfactor.Keywords：Imagingsystem;Syntheticaperture;Opticaltransferfunctions;Imagerestoration;Spaceoptics引言——————————————————————————————————————

8、------------------------------------------------------------------------------------------------虽然空间光学成像系统克服了大