一种星载微型凝视式可见光CCD遥感器设计

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1、第33卷第2期航天返回与遥感2012年04月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING23一种星载微型凝视式可见光CCD遥感器设计张镜洋，z常海萍z沈为民(1南京航空航天大学高新技术研究院，南京210016)(2南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016)(3苏州大学现代光学所，苏州215006)摘要·以小卫星平台的空间动态目标探测为应用背景，采用短积分时间的凝视成像方式、LVDS并行传输的高帧频数传模式、折反式光学系统以及部分国外工业级器件的集约化设计思路，设计了星载微型凝视式可见光CCD遥感器。文章首先介绍了光学系统和电子电路的设计和性能；然后阐述了其可靠性保

2、证技术路线，并通过整机的鉴定级环境试验验证该技术路线的可行性，最后对该遥感器性能进行测试，结果表明在总质量小于2kg，曝光时间小于2ms条件下，其静态MTF大于0．2，动态MTF大于O．16，信噪比大于49。关键词微小型可见光遥感器小卫星中图分类号：V443~．5文献标识码：A文章编号：1009—8518(2012)02—0023—05DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．2012．02．004DesignofMiniaturizedSpaceborneStaringCCDRemoteSensorwithVisibleLightBandsZHANGJingyang·CHA

3、NGHaipingSHENWeimin(1AcademyofFrontierScience，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Naming210016，China)(2CollegeofEnergyandPower，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)(3ModernOpticalTechnologyInstituteofSoochowUniversity，Suzhou215006，China)AbstractMiniaturizedspa

4、cebornestaringCCDremotesensorisdesignedinordertodetectdynamictargetinouterspace．StaringimagingwithshortintegrationtimeandLVDSparalleltransmissionwithhighframefrequencyareused．Moreover，anopticalsystemwithrefractionandreflectionandsomeforeigncomponentsofindustrialleadareadopted．Inthistext，notonlytheo

5、pticalsystemandelectricalcircuitbutalsothedesigningmethodofreliabilityisintroduced，whosefeasibilityhasbeenverifiedbyreliabilityexperiment．Theresultsarethatitsmassislessthan2kgand／integrationtimelessthan2ms，staticMTFgreaterthan0．2，dynamicMTFisIgreaterthan0．16andSNRmorethan49．Keywordsmicro—miniature；

6、visiblelight；remotesensor；small—satellite1引言世界航天遥感技术蓬勃发展，在对地观测上取得了丰硕的成果【1_。无论是光谱分辨率[21还是空间时间分辨率上航天遥感技术都取得长足的进步。基于空间碎片和空间武器对空间飞行器的威胁。空间态势感知和空收稿Et期：201l_09—21航天返回与遥感2012年第33卷间攻防方面的研究逐步深入．并成为世界各国的研究焦点。该领域对航天星载遥感技术提出了对空间动态目标侦查的新应用需求，它要求星载遥感设备能够结合低惯性小卫星指向灵活、轨道机动的特点，形成对空间目标快速捕捉、动态跟踪的能力『3_。这就要求星载遥感设备具备短积分

7、时间、高帧频的特点．并且能够适应小卫星平台集约化、低功耗的设计要求本文以对空间动态目标成像应用为背景I5l，设计了适应小卫星平台的微型凝视式可见光CCD遥感器该遥感器采用了单幅积分时间短的凝视式成像方式，采用LVDS差分并行传输的高帧频图像传输模式为适应小卫星平台需求，该遥感器采用折反式光学系统、部分国外工业级器件的集约化设计文中首先对其光学系统和电子电路集约化设计特点和性能进行阐述，并设计了其可靠性保证技术