“高分四号”卫星相机杂散光分析与抑制技术研究.pdf

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1、第37卷第5期航天返回与遥感2016年10月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING49“高分四号”卫星相机杂散光分析与抑制技术研究石栋梁肖琴练敏隆（北京空间机电研究所，北京100094）摘要“高分四号”卫星相机工作在杂光环境严峻的地球静止轨道，必须进行深入的杂散光分析与抑制设计以减小杂散光的影响。文章分析了相机的杂散光来源，介绍了适合“高分四号”卫星相机的杂散光评价指标，并结合“高分四号”卫星相机太阳规避分析和相机R-C光学系统特点分析，详细设计了主遮光罩及挡光环、蜂窝结构

2、的次镜遮光罩、中心消光筒及挡光环、杜瓦内多级冷屏等杂光抑制结构。在此基础上，建立了相机结构的几何模型和表面属性，利用Tracepro杂光分析软件分别对“高分四号”卫星相机的各个通道进行了杂散光分析，并根据分析结果对相机的杂光指标进行了计算和评价。计算得到了可见光和中波红外两个通道的杂光系数以及不同角度下的点源透射比曲线，其中可见光通道杂光系–6数1.1%，中波红外通道杂光系数0.63%，两通道的点源透射比均低于1×10。最终结果表明，“高分四号”卫星相机杂光抑制措施有效，各通道杂光抑制效果良好。关键

3、词杂光系数杂散光分析杂光抑制“高分四号”卫星光学遥感相机+中图分类号:V447.1文献标志码:A文章编号:1009-8518(2016)05-0049-09DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.05.006ResearchonStrayLightAnalysisandRestrainofGF-4SatelliteCameraSHIDongliangXIAOQinLIANMinlong（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricit

4、y,Beijing100094,China）AbstractGF-4satellitecameraworksinanenvironmentwithseverestraylight,sostraylightanalysisandsuppressionmustbedonein-depth.Straylightassessmentindexes(incluedveilingindexandpointsourcetransmittance)areintroducedinthispaper,whicharea

5、pplicableforGF-4satellitecamera.Byanalyzingthestraylightsourcesandavoidingofsunlightinvasion,togetherwithcharacteristicsofGF-4opticalsystem,baffles,vansandotherstraylightrestrainstructuresaredesigned.StraylightanalysisisdoneineachopticalchannelofGF-4sa

6、tellitecamera,andwiththeresultofanalysis,straylightindexiscalculatedandassessed.Resultsshowthattheveilingindexofvisiblechannelandmiddleinfraredchannelare1.1%and0.63%–6respectively,thePSTsofbothchannelarelessthan1×10.Theresultsindicatethatstraylightrest

7、rainstructuresgetitseffectivenessandGF-4satellitecamerahasalowstraylightlevel.Keywordsveilingindex;straylightanalysis;straylightrestrain;GF-4satellite;opticalremotesensingcamera0引言“高分四号”卫星工作在36000km的地球静止轨道（GEO）上，能够对关注区域进行实时观测，满足连续长期监测的需求。然而静止轨道强烈的太阳光辐射

8、环境使相机面临十分严峻的杂散光问题。收稿日期：2016-03-31基金项目：国家重大科技专项工程50航天返回与遥感2016年第37卷[1]FY-2静止气象卫星的可见光、红外、水汽通道图像均出现不同程度的杂光信号饱和，日本GMS气象[2]卫星同样受到类似杂光问题的影响，美国的地球静止轨道环境业务卫星-8（GOES-8）在午夜成像时出[3]现了严重的杂散光问题，并因此关机。杂散光会造成相机成像信噪比的降低，干扰成像信号的提取和[4-5]识别，更有甚者对探测器造成损伤。如今