“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术

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1、第36卷第4期航天返回与遥感2015年8月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING25“高分二号”卫星轻小型高分辨率相机技术姜海滨罗世魁曹东晶宗肖颖黄伟靳利锋兰丽艳（北京空间机电研究所，北京100190）摘要“高分二号”卫星搭载的轻小型高分辨率相机首次采用了相机系统采样频率与光学截止频率之比接近1的三反同轴光学系统设计，相对孔径达到1/15，光机主体质量和体积约为传统方案的三分之一。解决了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理、结构和热应力稳定性、微振动抑制等一系列高分辨率相

2、机研制难题。通过在轨测试，相机功能、性能全面满足研制要求，关键项目性能优于指标要求，内方位元素保持高精度稳定。文章论述的相机的设计、制造、装调等相关技术，可以为后续同类相机的研制提供参考。关键词高分辨率多光谱三反同轴轻小型设计“高分二号”卫星航天遥感中图分类号:TP732文献标志码:A文章编号:1009-8518(2015)04-0025-09DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2015.04.004TechnologyofHigh-densityandHigh-resolutionCame

3、raofGF-2SatelliteJIANGHaibinLUOShikuiCAODongjingZONGXiaoyingHUANGWeiJINLifengLANLiyan（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100190,China）AbstractThehigh-densityandhigh-resolutioncameraofGF-2satelliteadoptsforthefirsttimeanon-axisthree-mirroropti

4、calsystemwithratioofsamplefrequencytocutofffrequencyapproaching1andFnumbernear15.Themassandvolumeofitsmainbodyareonly1/3ofthoseofthetraditionalone.Forthecamera,notonlyhorizontalgravityunloadingassemblyandcalibrationfortheopticalsystemofsuper-longfocallengthan

5、dlargeaperturehasbeenachieved,butalsoaseriesofcriticaltechnologies,includingthestabilityofstructure,thermalstress,microvibrationandmassivedataprocessinghaveresolved.Bytestinginorbit,thefunctionsandperformancesofthecameraarecompletelymeetandevenbeyondtherequir

6、ements.Thecameraintrinsicparametersremainstable.Thepaperdescribesthetechnologyofdesign,fabricating,assemblyandtestofthecamera,theresultwillbeusefulforothersimilarcameras.Keywordshigh-resolution;multispectral;on-axisthree-mirrorsystem;high-density;design;GF-2s

7、atellite;spaceremotesensing0引言“高分二号”（GF-2）卫星工程是国家高分辨率对地观测系统重大专项中首批启动立项的重要项目之一，于2014年8月19日成功发射，卫星配置两台分辨率相同的1m全色/4m多光谱的高分辨率轻小型相机。相机具有一个全色和4个多光谱谱段，采用同轴三反光学系统以推扫的方式对地面景物成像，收稿日期：2015-01-25基金项目：国家重大科技专项工程26航天返回与遥感2015年第36卷在标称轨道高度可实现星下点地面像元全色谱段分辨率0.8m，多光谱谱段3.2m，两台相机

8、拼接后提供的地面覆盖宽度优于45km，目标定位精度优于50m，设计寿命达到5~8年。相机所获得的图像可实现土地资源监测及调查、矿产资源开发多目标遥感调查与监测、地质灾害调查与监测、城乡规划管理、交通运输管理、林业生态工程监测等领域的业务化应用。“高分二号”卫星已于2014年3月6日正式交付用户，卫星数据品质满足1∶1万~1∶2.5万制图精度要求；满足土地、地矿、城镇、景区