平台姿态误差对tdiccd相机成像几何质量影响（

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1、平台姿态误差对TDICCD相机成像几何质量影响*收稿日期：基金项目：CAST2000平台成像质量适应性改进设计与验证项目作者简介：巫兆聪（1968－），男，福建连城人，教授，博士，博士生导师，E-mail：zcwoo@whu.edu.cn巫兆聪1，杨帆1，巫远1，朱军2，韩杏子2（1.武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉430079；2.航天东方红卫星有限公司，北京100094）摘要：研究卫星平台姿态误差对TDICCD相机成像几何质量影响有助于提出姿态指标设计要求以提高相机几何成像质量，以像点位移为中间参量，研究了平台姿态误差和成像几何质

2、量指标之间的定量关系。基于平台姿态误差引起的像移速度、偏流角和积分时间等成像参数误差分析，结合严密几何成像模型推导了像点位移的误差模型，建立了从像点位移量到相邻像元间角度畸变、长度畸变、像元分辨率和定位误差等几何质量指标的定量模型，构建了从平台姿态误差到相机成像几何质量指标的完整定量分析链路。仿真实验结果表明偏航角姿态误差是影响成像几何质量的主要因素。关键词：平台姿态误差；像移；成像几何质量中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：TheImpactofSatellitePlatformAttitudes’ErrorontheImag

3、ingGeometricQualityofTDICCDWUZhaocong,YANGFan,WUYuan,ZHUJun,HANXingzi（1.SchoolofRemoteSensingandInformationEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430079,China;2.DongFangHongSatelliteCo.Itd.BeiJing100094,China）Abstract:TheresearchofinfluenceonTDICCDcamera’simaginggeometricquali

4、tycancontributetoimprovingqualitybyadvancingthedesignrequirementsoftheplatform.Thispaperstudiedthequantitativerelationoftheplatformattitudeerrorandtheimaginggeometricqualitybasedontheimagepointdisplacement.Themodelofimagingparameters'errorcausedbyattitudeerrorwasbuilt,in

5、cludingtheerrorofimagemotionvelocity,thedriftanglecorrectionandintegraltime.Thenthepaperdeducedrelationbetweenimagingparameters'errorandimagemotioncombinedwiththestrictgeometricimagingmodel.Thequantitativemodelofthegeometricqualityindexesundertheinfluenceofimagemotionwas

6、established,includingangledistortion,lengthdistortion,pixelresolutionandpositioningaccuracy.Theperfectlyquantitativechainfromattitudeerrortogeometricqualityindexeswascreated.Thepaperconductedsimulationexperimentandtheresultsindicatethemaininfluencingfactorofgeometricqual

7、ityistheerrorofyawangle.KeyWords:PlatformAttitudes’Error;ImageMotion;GeometricQualityofImaging随着航天事业的迅速发展，各遥感应用领域对影像质量要求越来越高。遥感卫星在轨成像质量受到多种因素的影响，包括空间环境、光学成像系统、电子电路系统以及卫星平台等。卫星平台中影响成像质量的主要因素为姿态稳定度、姿态指向精度、姿态测量精度，以及载荷成像时像移补偿和时间同步精度等平台技术指标[1]。卫星在轨运行和成像过程中会产生姿态抖动，使姿态稳定度、姿态指向精

8、度和像移补偿等成像条件改变，像点位置与理想情况下产生偏差，造成影像几何变形和模糊、空间分辨率降低、空间定位偏差、系统调制传递函数（ModulationTransferFunction，MTF）改变等现象。从