含扫描反射镜的星载相机异速像移分析.pdf

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1、第３４卷第２期光学学报Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２２０１４年２月犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃犉犲犫狉狌犪狉狔，２０１４含扫描反射镜的星载相机异速像移分析张树青李韬（哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨１５００９０）摘要在星载相机中，扫描反射镜通常会带来异速像移，导致时间延迟积分（ＴＤＩ）ＣＣＤ上像移分布不均，不同摆角下，这种分布情况均不同，给像移补偿造成困难，难以获得清晰的成像效果。为此进行分析，建立了含扫描反射镜的像移模型。针对某一低轨卫星参数进行仿真，得到了在不同摆角下，不同视场对应的像面像移量和偏流角。若以像面中心像移量和偏流角作为补偿标准，补偿后，ＣＣＤ各点的偏流角残差较小，当像移

2、量残差小于１／３ｐｉｘｅｌ时，即可认为补偿有效。不同摆角下，这种补偿效果是不同的。通过分析，当摆角在（－２０°，－０．１２°）和（０．１７°，２０°）内时，异速像移明显，成像效果不佳；在（２０°，３５°）、（－３５°，－２０°）和（－０．１２°，０．１７°）范围内时，补偿效果好，利于成像；摆角为０，即对星下点拍照时，成像效果较好，此时摆角的控制精度应在（－０．１２°，０．１７°）范围内。以上研究可为稳像机构设计提供一定参考。关键词遥感；异速像移；像移计算；偏流角；扫描反射镜；像移补偿中图分类号Ｖ２１６文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／犃犗犛２０１４３４．０２２８００６犃狀犪犾狔狊犻狊狅

3、狀犇犻犳犳犲狉犲狀狋犚犪狋犲狊犐犿犪犵犲犕狅狋犻狅狀狅犳犛狆犪犮犲犆犪犿犲狉犪狑犻狋犺犪犛犮犪狀狀犻狀犵犕犻狉狉狅狉犣犺犪狀犵犛犺狌狇犻狀犵犔犻犜犪狅（犛犮犺狅狅犾狅犳犃狊狋狉狅狀犪狌狋犻犮狊，犎犪狉犫犻狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犎犪狉犫犻狀，犎犲犻犾狅狀犵犼犻犪狀犵１５００９０，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋犐狀狋犺犲狉犲犿狅狋犲狊犲狀狊犻狀犵犮犪犿犲狉犪狅犳犪狊犪狋犲犾犾犻狋犲，犻狋狊狊犮犪狀狀犻狀犵犿犻狉狉狅狉犪犾狑犪狔狊犫狉犻狀犵狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狉犪狋犲狊犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀，狑犺犻犮犺狑犻犾犾犿犪犽犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犲犪犮犺狆狅犻狀狋′狊

4、犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀狅狀狋犻犿犲犱犲犾犪狔犲犱犻狀狋犲犵狉犪狋犻狅狀（犜犇犐）犆犆犇狀狅狀狌狀犻犳狅狉犿．犜犺犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犮犺犪狀犵犲狊狑犻狋犺犪狀犵犾犲狊狅犳犿犻狉狉狅狉，犪狀犱犻狋犿犪犽犲狊犮狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀犳狅狉犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀犱犻犳犳犻犮狌犾狋犪狀犱犲犳犳犲犮狋狅犳狆犺狅狋狅犵狉犪狆犺狌狀狊犪狋犻狊犳犪犮狋狅狉狔．犉狅狉犪狀犪犾狔狕犻狀犵狋犺犻狊狊犻狋狌犪狋犻狅狀，犿狅犱犲犾狅犳犮犪犿犲狉犪′狊犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀狏犲犮狋狅狉狑犻狋犺犪狊犮犪狀狀犻狀犵犿犻狉狉狅狉犻狊犫狌犻犾狋．犅狔犮狅狀犮狉犲狋犻狀犵狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊，狏犪犾狌犲狊狅犳犻犿犪

5、犵犲犿狅狋犻狅狀犪狀犱犱狉犻犳狋犪狀犵犾犲狊狅犳犲犪犮犺狆狅犻狀狋狅狀犆犆犇狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪狀犵犾犲狊狅犳犿犻狉狉狅狉犪狉犲犵犪犻狀犲犱．犠犺犲狀犮犲狀狋狉犪犾狆狅犻狀狋狅犳犆犆犇′狊犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀犻狊犮犺狅狊犲狀犪狊狋犺犲狊狋犪狀犱犪狉犱狅犳犮狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀，犪犳狋犲狉犮狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀，犻犳犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀狏犪犾狌犲犪狉狅狌狀犱犪犾犾狆犪狉狋狊狅犳犆犆犇犻狊犫犲犾狅狑１／３狆犻狓犲犾，狋犺犲犮狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀犻狊犲犳犳犲犮狋犻狏犲．犠犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪狀犵犾犲狊狅犳犿犻狉狉狅狉，狋犺犻狊犲犳犳犲犮狋狅犳犮狅犿狆犲狀狊犪狋犻狅狀犻狊

6、犱犻犳犳犲狉犲狀狋．犅狔犪狀犪犾狔狊犻狊，狑犺犲狀狋犺犲犪狀犵犾犲狅犳犿犻狉狉狅狉犻狊狑犻狋犺犻狀狋犺犲狊犮狅狆犲狅犳（－２０°，－０．１２°）犪狀犱（０．１７°，２０°），狆犺狅狋狅狊′犲犳犳犲犮狋狑狅狌犾犱犫犲犱犻犿．犜犺犻狊犲犳犳犲犮狋犻狊狊犪狋犻狊犳犪犮狋狅狉狔狑犺犲狀犪狀犵犾犲狊狅犳犿犻狉狉狅狉犪狉犲狑犻狋犺犻狀狋犺犲狊犮狅狆犲狅犳（２０°，３５°）（－３５°，－２０°）犪狀犱（－０．１２°，０．１７°）．犠犺犲狀犪狀犵犾犲狅犳犿犻狉狉狅狉犻狊０，狋犺犻狊犲犳犳犲犮狋犻狊狊犪狋犻狊犳犪犮狋狅狉狔，犪狀犱犮狅狀狋狉狅犾狆狉犲犮犻狊犻狅狀狅犳犿犻狉狉狅狉′狊犪狀犵犾犲狊犺狅狌犾犱犫

7、犲狑犻狋犺犻狀狋犺犲狊犮狅狆犲狅犳（－０．１２°，０．１７°）．犃犾犾狅犳狋犺犻狊狊狋狌犱狔犪犫狅狏犲犮犪狀狅犳犳犲狉狊狅犿犲狉犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犱犲狊犻犵狀狅犳犻犿犪犵犲狊狋犪犫犻犾犻狕犪狋犻狅狀犿犲犮犺犪狀犻狊犿．犓犲狔狑狅狉犱狊狉犲犿狅狋犲狊犲狀狊犻狀犵；犱犻犳犳犲狉犲狀狋狉犪狋犲狊犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀；犮犪犾犮狌犾犪狋犻狅狀狅犳犻犿犪犵犲犿狅狋犻狅狀；犱狉犻犳狋犪狀犵犾犲；狊犮犪狀狀犻狀犵犿犻狉狉狅狉；犻犿犪犵犲犿狅狋