“高分四号”卫星凝视相机视频电路设计与实现

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1、第37卷第4期航天返回与遥感2016年8月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING49“高分四号”卫星凝视相机视频电路设计与实现郭宇琨王衍王建宇（北京空间机电研究所，北京100094）摘要“高分四号”卫星是中国首颗地球静止轨道遥感卫星，其携带的凝视相机系统能够实现在36000km的地球静止轨道拍摄到50m分辨率的图像信息。高轨道、高分辨率光学拍摄任务所带来的问题是，面阵CMOS图像传感器模块将以极快的速度产生大量的并行图像数据。这对以CMOS图像传感器模块为核心的视频电路提出了更高的要求。而传统的视

2、频电路设计方法不仅会产生一些信号完整性问题，且并不能完全适用于基于这种大数据量的面阵CMOS图像传感器模块的视频电路设计。文章通过仿真分析和实验验证，对比常规的设计方法，结合CMOS图像传感器模块的特点和输入输出特点，对基于这种面阵CMOS图像传感器模块的相机视频电路提出了新的设计方案，并证明了文章所提出的设计方案正确可行，且效果优于常规的设计方案。文章提出的设计方案已成功应用在“高分四号”卫星，在要求日趋复杂的遥感领域亦有广阔的应用前景。关键词视频电路图像传感器遥感卫星地球静止轨道+中图分类号:V443.5；V474文献

3、标志码:A文章编号:1009-8518(2016)04-0049-10DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.04.007DesignandImplementationofStaringCameraVideoCircuitonGF-4SatelliteGUOYukunWANGYanWANGJianyu（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractGF-4satelliteisthefirstCh

4、ina’sGEOremotesensingsatellite,whosecamerasystemcanobtain50mresolutionimageinformationfroma36000kmGEO.AnareaarrayCMOSimagesensormodulequicklygeneratesalargenumberofparalleldata,whichputsforwardhigherrequirementsforvideocircuitthatisthecoreofanimagesensormodule.The

5、traditionaldesignmethodisunabletoproducesignalintegrity,andnotsuitableforthehigherrequirements.Inthispaper,throughsimulationanalysisandexperimentalverification,bycomparisonwiththeconventionaldesignmethodandaccordingtosensormodulecharacteristicsandinputandoutputcha

6、racteristics,anareaarrayCMOSimagesensorcameravideocircuitisadvancedbasedontheproposednewdesignscheme.Itisprovedcorrectandfeasible,andbetterthantheconventionalone.TheproposedapproachhasbeensuccessfullyappliedinGF-4satelliteandhaswideapplicationprospectintheremotese

7、nsingfieldwheretherequirementsareincreasinglycomplicated.Keywordscameravideocircuit;imagesensor;remotesensingsatellite;geostationaryearthorbit(GEO)0引言随着民用减灾、国土资源、环境与气象等卫星应用领域对卫星遥感数据的高时间、高空间分辨率的需求越来越紧迫，中低轨道遥感卫星越来越难以全面满足遥感用户对高空间分辨率的连续侦察监视需求。收稿日期：2016-03-23基金项目：国家重大科

8、技专项工程50航天返回与遥感2016年第37卷地球静止轨道遥感技术是国际航天遥感技术的一个重要方向，但它的技术研制难度大，文献[1-3]介绍了法国和欧空局的三颗地球静止轨道高分辨率遥感卫星的具体技术指标、所搭载的平台等基本信息，但均尚未在轨运行。文献[4]介绍了目前国际上地球静止轨道卫星的发展动态及发展