空间环境中红外成像传感器成像质量仿真研究

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1、摘要摘要本文以空间环境中的星载红外成像传感器为研究对象，针对空间环境中典型因素对红外成像传感器成像的影响，开展对红外成像传感器成像质量的仿真研究。这些典型因素包括两部分：一是星载红外成像传感器平台运行的外部环境因素，包括空间高能粒子辐射和空间温度；二是星载红外成像传感器平台运动产生的振动因素，包括高频振动、低频振动和随机抖动。在分析空间环境的基础上，阐述了空间高能粒子辐射、空间温度对传感器成像的作用机理，建立了上述两种因素作用下系统调制传递函数(MTF)的数学模型，对不同能量和流量的高能粒子作用下的成像效果图进行了仿真，讨论了传感器在轨道运行中“正对”太阳、“背对’’太阳和太阳粒子爆发时高

2、能粒子作用下的成像仿真效果图；在分析了星载红外成像传感器平台振动的基础上，基于刀口法(线扩展函数)推导了光学系统轴向振动下的系统调制传递函数(MTF)表达式，根据高频振动、低频振动和随机抖动的不同振动方程，建立了三种振动形式下的系统调制传递函数(MTF)数学模型。从振幅、频率、曝光时刻、均方值角位移等因素考虑，仿真实现了三种振动形式下的成像效果图。关键词：红外成像传感器空间环境成像质量仿真ⅢAbstractThispaperdeals、杭mtheiIl丘aredimagingsensorinouterspace．T11einfluenceoftypicalfactorsinouterspa

3、cetotheinfraredimagingsensorisstudied．Thesetypicalfactorsaredividedintotwoparts：oneistheexternalenvironment(includingparticlesradiationandtemperature)，theotheristhemovementofplatform(includinghi曲一frequencyvibration，low-frequencyvibration,andrandomjitter)．Baseontheanalysisofspaceenvironment，thispap

4、erpresentstheactionmechanismofparticlesradiationandtemperaturetoinfraredimagingsensor．MTFmodelsunderthesefactorsareestablished，respectively．Imagingundertheconditionofdifferentfluencyandenergyofparticlesissimulated．ThesituationwhichfacetotheStill，backtothesun，andinthetimeofsolaroutburstisdiscussed．

5、Baseontheanalysisofvibrationformsontheplatform，theexpressionofMTFinaxialvibrationisdeducedbylinespreadfunction．Accordingtodifferentequationsofvibration,MTFmodelsunderdifferentvibrationformsareestablished．明1efeaturewhichincludingamplitude，frequency,timeofexposure，andmeansquarevalueofangulardisplace

6、mentareconsidered．Finally,theimagingresultsarcgiven．Keywords：InfraredimagingsensorSpaceenvironmentImagingqualitySimulation独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位

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