TDICCD相机安装精度对系统调制传递函数的影响

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1、第21卷第4期航天器工程Vo1．21No．42012年8月SPACECRAFTENGINEERING59TDICCD相机安装精度对系统调制传递函数的影响邸国栋朱兴鸿(航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要论述了对TDICCD相机安装精度导致调制传递函数(MTF)下降的机理，定量分析了TDICCD相机安装精度对MTF的影响程度，并分析了TDICCD相机安装精度与卫星飞行姿态的耦合效应对MTF的影响。文章的分析方法，可为合理确定TDICCD相机的安装精度指标提供理论分析的依据。关键词TDICCD相机；安装精度；像移；调制传递函数中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．396

2、9／j．issn．1673—8748．2012．04．011AnalysisonSystemMTFDegradationEffectsofAssemblyPrecisionofTDICCDCameraDIGuodongZHUXinghong(DFHSatelliteCo．Ltd，Beijing100094，China)Abstract：ThispaperisaimingatanalysisoftheMTFdegradationmechanismcausedbytheas—semblyprecisionofTDICCDcamera．Specifically，byconsideringthes

3、atelliteattitudeimageshiftmechanismintroducedbytheassemblyprecision，theinfluenceonmodulationtransferfunction(MTF)isdetaileddiscussed．TheresultsshowthattheanalysiscanprovideabasisforsettingreasonablespecificationofassemblyprecisionofTDICCDcamera．Keywords：TDICCDcamera；assemblyprecision；imageshift；mo

4、dulationtransferfunction(MTF)姿态坐标系中的指向。工程中，通过相机和姿态测1引言量部件在卫星上的安装来确定相机与姿态测量部件之间的几何指向关系(安装矩阵)。对于采用三轴稳定姿态控制的遥感卫星，为了一般情况下，相机与姿态测量部件之间都是非更有效地预估相机的各项性能，必须建立图像坐标整体框架式安装的¨2]，且分别安装于卫星平台的不系一相机坐标系一姿态坐标系的转移矩阵，从而完同部位，因此，需要建立一个用于相机和姿态测量部成遥感图像与卫星姿态的几何参数的关联。在工程件安装的参考基准，称之为整星基准或卫星本体坐中，一般通过相机视轴坐标系、卫星姿态坐标系、相标系。相机的安装

5、精度就是指相机在卫星本体坐标机安装矩阵以及偏差等参数来分析相机成像质量。系中的实际安装指向与理想指向的偏差。卫星在轨飞行期间的姿态通过姿态测量部件(如红目前，相机在卫星平台上的安装精度对其成像外地球敏感器、太阳敏感器、星敏感器、陀螺等)对惯的影响，很难给出系统化和定量化的分析结果，工程性空间进行测量来确定Ⅲ1；通过相机与姿态测量部研制中一般的做法是，根据卫星平台能够达到的能件之间的几何指向关系，可确定相机坐标系在卫星力提出相机的安装精度要求，但存在过设计和欠设收稿日期：2012—04—06：修回日期：2012—06—29作者简介：邸国栋(1979一)，男，工程师，研究方向为航天器总体设计。

6、Email：dgd516@sohu．coin。6O航天器_丁程计的问题，从而导致设计结果与应用需求的不匹配。差，该误差可以表示为相机视轴坐标系绕姿态坐标本文论述了TDICCD相机的技术特性和成像系的三个轴(滚动、俯仰和偏航)转动了一定的角度，原理以及安装精度导致TDICCD相机成像产生像进而导致图像的变化l4]。TDICCD相机安装精度引移的机理；定量分析了不同安装精度对TDICCD相起图像的变化有很多种，如图像的平移、旋转、缩放、机MTF的影响程度，并分析了相机安装精度与卫畸变、像移、积分方向与像移方向偏离等j，图像在星飞行姿态相互耦合对MTF的影响情况。几何特性方面的变化可以通过地面处

7、理来予以修正，而垂直于积分方向的像移会直接引起相机成像传递2TDICCD技术特性函数(MTF)的下降，给图像带来不可恢复的影响。3．1滚动轴TDICCD(时间延迟积分CCD)相机是一种具有当相机视轴坐标系沿姿态滚动轴旋转一定的角多重级数延时积分功能的线阵CCD相机，其工作原度(a)时(如图2所示)，等效于每一行TDICCD像理是当相机随卫星向前运动时对地面同一目标进行元都以相同的倾角向前推扫，这时每一列像元前后多次曝光成