高分辨率空间相机实时偏流调整的误差分析及地面验证-论文.pdf

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1、第35卷第9期仪器仪表学报Vol_35No．92014年9月ChineseJournalofScientificInstrumentSep．2014高分辨率空间相机实时偏流调整的误差分析及地面验证术王栋，闫得杰，吴伟平，孙天宇(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033)摘要：为实现高分辨率空间相机长时间连续对地观测要求，分析了在轨主要影响像质的因素之一偏流角的形成原因，提出了在高分辨相机上加装偏流机构，在拍摄过程中实时调整偏流角的策略。列举了影响偏流调整精度的各项误差，重点对机构调整

2、附加误差进行分析，建立附加误差计算模型，给出了机构调整速度和调整误差的关系图。通过对某实际系统进行误差分配，当偏流调整速度不超过14／s，机构附加误差不超过3时，可满足96级TDICCD连续长时间成像要求，传递函数下降全程不超过5％。为验证调整策略的正确性，采用动态目标发生器模拟相机与地面相对运动，搭建了实时偏流调整地面闭环测试系统，完成了偏流角恒速变化和变速变化时实时偏流调整的实验验证。通过地面试验验证，实时偏流调整均能很好地完成对模拟靶标的跟随，在连续4min拍摄中动态图像始终清晰，引起传函下

3、降不超过0．008，充分证明了空间相机实时偏流调整的有效性和可行性。关键词：空间相机；偏流角调整；误差分析；实时；地面验证中图分类号：TH39V445．8文献标识码：A国家标准学科分类代码：590．99Erroranalysisandgroundverificationofhighresolutionspacecamerareal-timedriftangleadjustmentWangDong，YanDejie，WuWeiping，SunTianyu(ChangchunInstituteofOp

4、tics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)Abstract：Inordertomeettherequirementsoflongtimecontinuousearthobservationwithhighresolutionspacecamera，theformationreasonforoneofthemainfactorsafectingtheimagequalityonorbit，t

5、hedriftangle，isanalyzed．Astrategyisproposed，whichaddsthedriftangleadjustmentmechanismonhighresolutioncameraandadjuststhedriftangleinrealtimeintheimagingprocess．Theerrorsaffectingdriftangleadjustingprecisionarelisted．Theanalysisfocalizesontheadditional

6、elTOl~ofmechanismadjustment．Anadditionale／Totcalculationmodelisbuilt．Therelationgraphbetweenmechanismadjustingspeedandadjustingerorisprovided．Intheerrorbudgetofacertainrealsystem，whenthedriftangleadjustingspeedislessthan14／sandtheadditionalerrorisnoto

7、ver3，thelongtermcontinuousimagingrequirementof96-scaleTDICCDismet．andtheMTFdeclinationislessthan5％．Toverifythecorrectnessoftheadjustingstrategy，aclosed-loopgroundtestsystemfortherealtimedriftangleadjustmentwasestablishedusingadynamictargetgeneratortos

8、imulatetherelativemotionbetweenthespacecameraandtarget；theexperimentverificationoftherealtimedriftanglead-justingwasconductedundertheconditionthatthedriftanglevariesatconstantspeedandvariablespeed．Duringthegroundexperimentverification，therealt