遥感卫星指向误差定义度量与分配预算方法

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1、硕士学位论文遥感卫星指向误差定义度量与分配预算方法REMOTESENSINGSATELLITEPOINTINGERRORDEFINITIONMETRICANDBUDGET王雪峰哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：V57学校代码：10213国际图书分类号：629.7密级：公开硕士学位论文遥感卫星指向误差定义度量与分配预算方法硕士研究生：王雪峰导师：张世杰教授申请学位：工程硕士学科：航天工程所在单位：卫星技术研究所答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V57U.D.C:629.7DissertationfortheMa

2、sterDegreeinEngineeringREMOTESENSINGSATELLITEPOINTINGERRORDEFINITIONMETRICANDBUDGETCandidate：WangXuefengSupervisor：Prof.ZhangShijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AerospaceEngineeringAffiliation：ResearchCenterofSatelliteTech.DateofDefence：June,2015Degree-Conferrin

3、g-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着遥感技术的飞速发展与需求种类的不断丰富，遥感任务对于分辨率的要求越来越高。卫星作为有效载荷的平台，在发射与在轨工作的过程中，会受到各种因素的影响，从而产生指向误差。指向误差的存在，是制约高分辨率成像的关键因素，因此本文以高分辨率遥感成像为背景，对指向误差的定义、度量指标以及指向误差综合与分配预算构建方法展开了研究与分析，本论文的主要研究内容如下：指向误差由指向精度误差与指向稳定度误差组成，指向稳定度误差由条带误差与颤振残差组成。低频指向误差主要造成指

4、向精度误差，高频指向误差主要造成指向稳定度误差。提出了指向误差的时域与频域度量形式，同时给出了指向误差的不同的统计解释方法与度量指标。在此基础之上，建立了指向误差的状态空间模型。在计算过程中，状态空间模型可以避免复杂的数值积分，利用解析的表达形式对指向误差进行计算。以点扩散函数为基准，分析了指向误差对成像质量的影响，指出了指向误差的存在，可以使点扩散函数变宽，从而造成成像质量的下降。对能够造成指向误差的误差源进行了描述与建模。在卫星发射至在轨开展工作的过程中，对卫星平台及有效载荷能够产生干扰的误差源大致可以分为四类：安装误差、敏感器误差、执行机构误差与空间环境干扰。利

5、用概率密度函数对指向误差源进行了数学描述，得出了指向误差源的统计性质；分析了指向误差的传递过程，建立遥感卫星系统中所需的传递模型；提出了不同类型的指向误差的合成方法，分析了存在相关性的指向误差源与不存在相关性的指向误差源的综合方法。对指向误差的分配预算构建进行了研究与分析。分析了指向误差分配预算的构建步骤与流程；依据指向误差的变化性质，对指向误差进行了划分，将指向误差分为偏差、均匀分布误差、高斯误差、正弦误差以及漂移误差，对不同误差的度量指标、统计解释方法进行了分析；通过具体实例分析，说明了指向误差分配预算的构建过程，从而得出指向误差分配预算在遥感卫星初步设计过程中具

6、有较为重要的意义。关键词：指向误差；指向度量指标；状态空间模型；指向误差综合；指向误差分配预算-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofremotesensingtechnologyandtheenrichmentoftypesofrequirements,thereistheincreasinglyhighdemandonresolutionforremotesensingmission.Astheplatformofpayloads,satelliteswillbeaffectedbyvariousfac

7、torsduringlaunchandon-orbitworkandservice,resultinginpointingerrors.Duetotheexistenceofpointingerrors,theresolutionmaybeaffected,soitisthekeyfactorofhighresolutionimaging.Thispaperfocusesonthehigh-resolutionremotesensingmission,andcarriesoutacomprehensiveresearchaboutthedefinit