遥感卫星双相机组合成像偏流角修正残差分析.pdf

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1、v01．25No．2航天器工程第25卷第2期!曼呈垒篁三篁垦垒至三兰些鱼!望兰三里!些垒=!皇些!墼旦=一．=====================================================================—=—=一一遥感卫星双相机组合成像偏流角修正残差分析朱兴鸿1’2韩杏子2(1国防科技大学航天科学与工程学院，长沙410073)(2航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要针对国内遥感卫星工程中使用的双相机组合成像的配置，分析了双相机组合成像在偏流角修正中可能引入的误差，提出了一种通用的几何分析模型。基于全视场成像仿真方法

2、，结合卫星实际场景，对卫星在不同姿态机动状态下的模型有效性进行了验证。研究结果表明：使用双相机组合成像的卫星，在无姿态机动(星下点成像)或常规侧摆机动时，成像质量基本不受影响；而俯仰机动时，系统将存在较大的偏流角修正残差，因此设计双相机组合成像卫星时不建议采用大角度俯仰机动成像。关键词遥感卫星；双相机组合成像；时间延迟积分CCD；成像质量；偏流角；残差中图分类号：V474．2；P236文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．02．002AnalysisofDriftAngleResidualErrorsforDua卜camer

3、aCombinedImaginginRemoteSensingSatelliteZHUXinghon91’2HANXingzi2(1CollegeofAerospaceScienceandEngineering，NationaIUniversityofDefenseTechnoIogy，Changsha410073，China)(2DFHSatelliteCo．，Ltd．，Beijing100094，China)Abstract：Dual—cameracombinedimagingsystemisequippedindomesticremotesensingsatel

4、liteprojects．Thepossiblyinduceddriftangleresidualerrorofthecombinedimagingisstudiedandageometricalanalyticalmodelisestablished．Themodelisvalidatedbasedonthefull—viewsimula—tionmethodunderdifferentattitudemaneuverconditionsaccordingtoactualsatelliteimagingsce—na—rios。Theresultshowsthatth

5、edual—cameracombinedimaginghasgoodperformanceduringsub—satellitepointimagingaswellasrollingmaneuver，butabigdriftangleresidualerrorisfore—seentobeinducedwhileimagingatbigpitchinganglemaneuver．Forthisreasonthebigpitchinganglemaneuverimagingshouldnotbeadoptedwhiledesigningdual—cameracombin

6、edimagingsatellites．Keywords：remotesensingsateUite；dua卜cameracombinedimaging；TDICCD；imagingquality；driftangle；residualerror引言近年来，航天遥感技术的发展对遥感卫星的重访性能和图像获取能力提出了更高的要求，但在星上相机的设计中，受制于时间延迟积分cCD(TDICCD)器件的尺寸和像元特性，以及长焦相机宽视场设计的复杂度等多方面的因素，国内的一些高分辨率遥感卫星配置了2台相同的相机，以双相机同时成像结合视场拼接的方式来提高相机的幅宽收稿日期：2015

7、一07—23：修回日期：2015—10一27基金项目：国家重大航天工程作者简介：朱兴鸿，男，硕士，高级工程师，从事卫星总体设计工作。Email：1ittle．zhuxh@gmail．com。第2期朱兴鸿等：遥感卫星双相机组合成像偏流角修正残差分析和重访性能，其中典型的有我国高分一号卫星‘13和“委内瑞拉遥感卫星”[2]，本文将此种视场拼接成像的方式称为双相机组合成像。TDICCD相机在卫星线阵方向的成像过程控制是通过偏流角控制实现的，即通过调整卫星的偏航姿态，使物像速度在TDICCD焦平面的分量方向完全垂直于修正后的TDICCD线阵方向，从而消除焦平