嫦娥二号卫星CCD立体相机设计与验证

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1、V01．20No．1航天器T程第20卷第1期14SPACECRAFTENGINEERING2011年1月嫦娥二号卫星CCD立体相机设计与验证赵葆常1杨建峰1汶德胜1高伟1常凌颖1’2薛彬(1中国科学院西安光学精密机械研究所，西安710119)(2中国科学院研究生院，北京100049)摘要介绍了嫦娥二号卫星CCD立体相机的设计思想与结果、发射前检测与地面推扫成像试验。嫦娥二号卫星CCD立体相机仍采用与嫦娥一号相同的线阵推扫成像模式，但嫦娥二号卫星CCD立体相机的技术指标要求大幅度提高，主要表现为地元分辨率由嫦娥一号的120m提高为嫦娥二号在100km圆轨上优于7m

2、与在100km／15km椭圆轨道近月弧段优于lm。地元分辨率提高，加之轨道降低造成地速增大，致使在100km／15km椭圆轨道上对虹湾极低反射率的月面成像时最长曝光时间不能超过0．6ms。同时又要求相机在lOOkm圆轨上曝光时间为4．5ms时不产生饱和，即CCD立体相机既要满足100km圆轨的全月面立体成像，同时又要满足在100km／15km椭圆轨道上lm成像分辨率的局域高精细探测，从而要求扩大相机的动态范围以及提高探测灵敏度，这些都使嫦娥二号CCD相机的设计、研制难度大幅增加。实际设计与发射前检测表明，嫦娥二号卫星CCD立体相机很好地满足了任务要求。关键词嫦娥

3、二号卫星；月球探测器；双线阵CCD立体成像；光学总体方案；光学设计；试验验证中图分类号：V476．3；V447文献标志码：A文章编号：1673—8748(2011)01—0014-08Chang’e-2LunarOrbiterCCDStereoCameraDesignandValidationZHAOBaochan91YANGJianfen91WENDeshen91GAOWeilCHANGLingyin91·2XUEBinl(1Xi’anInstituteOpticsandPrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，X

4、i’an710119，China)(2GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Bejing100049，China)Abstract：ThedesigningideasandresultsoftheChang’e-2lunarorbiterCCDstereocameraaredescribed；thetestsandon—groundscanningimagingexperimentsarepresented．Chang’e-2lunarorbiterCCDstereocamerauselinearpushbroomim

5、agingmodesinthesamewayasChang’e-1lu—narorbiter．ThedifferencebetweenthetwocamerasisthatChang’e-2camerahasgreatlyhigherteehnicalrequirement．ThemainaspectiSthattheGSDofChang’e-1cameraiS120m，whiletheGSDofChang’e-2cameraiS7min100kmcircularorbitandlmatnear-moon—arcin100km／15kmellipticalorb

6、it．Theallowableexposuretimedecreasesgreatlybecauseoftheimprovementofspa—tialresolutionandtheincreaseoforbitingspeedcausedbythedecreaseofthealtitudeoftheor—bit．Theallowablemaximumexposuretimeisonly0．6mswhenimaginglunarSinusIridumwithextremelylowreflectivity，andthetimeis4．5mswhenimagin

7、gin100kincircularorbitwithnon-saturatedsignalintensity．Thecamerashouldnotonlymeettheglobalimagingin100kmcircular收稿日期：2010-11-02；修回日期：2010-12-14基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：赵葆常(1939一)．男，研究员，主要从事光学工程的研究工作．第1期赵葆常等：嫦娥二号卫星CCD立体相机设计与验证15orbitbutalsomeetthelocalimagingoflunarSinusIridumwithlmGSD．Sot

8、hecameraneed