品字形拼接探测器偏流角补偿研究.pdf

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1、第34卷2017年第2期上海AEROSPACE航天SHANGHAI127文章编号：1006—1630(2017)02—0127—07品字形拼接探测器偏流角补偿研究温渊，张大伟(上海卫星工程研究所，上海201109)摘要：对遥感卫星TDI-CCD推扫品字形探测器偏流角的补偿进行了研究。根据偏流角产生机理，用轨道要素法推导出一种简单可靠的偏流角计算和补偿方法，将偏流角补偿后重新计算的欧拉角作为控制目标输入闭环进行控制，规避了三轴欧拉角转序的影响。分析了偏流角控制对品字形拼接探测器成像产生的像元错位、

2、调剞传递函数(MTF)、通道间配准和幅宽等的影响。结果发现：对偏流角进行控制后穿轨向像元错位可消除，沿轨纵向像元错位不能消除，穿轨和沿轨向MTF均可消除，偏流角可对幅宽无影响；不对偏流角进行控制会严重影响通道间的配准精度。所提方法计算简单，流程清晰，在工程中有一定的应用价值。关键词：遥感卫星；TDI-CCD推扫；偏流角；交错拼接；补偿；像元错位；调制传递函数；通道间配准；幅宽中图分类号：V445．8文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2017．02．014D

3、riftAngleCompensationStudyofInterleavingAssemblyFocalPlaneWENYuan，ZHANGDa—wei(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai201109，China)Abstract：ThedriftanglecompensationofinterleavingassemblyfocalplaneforTDI—CCDscanninginremotesensingsatellitewas

4、studiedinthispaper．Asimpleandreliablemethodofcomputationandcompensationofdriftanglewasgivenbyorbitelementsmethod．TheEuleranglecalculatedafterthedriftanglehadbeencompensatedwasusedasthecontroltargettoinputintoclosedloopforcontrol，whichcouldavoidtheinf

5、luenceoftheturnorderofthreeEulerangle．Theinfluencesofdriftanglecompensationonpixelmalposition，modifiedtransferfunction，registrationandswathwereanalyzed．Itwasfoundthatthepixelmalpositionincross-trackcouldbeeliminated，thepixelmalpositioninalong-trackco

6、uldnotbeeliminated，MTFincross—trackandalong-trackcouldbothbeeliminated，andthedriftanglehadnoinfluenceonswathafterthedriftanglecompensated．Anditwasalsofoundthattheregistrationaccuracywouldbeaffectedseriouslyifthedriftanglehadnotbecompensated．Themethod

7、proposedwassimpleandclearwhichwasvaluableinengineering．Keywords：remotesensingsatellite；TDI-CCDscanning；driftangle；interleavingassembly；compensation；pixelmalposition；modifiedtransferfunction；registration；swath0引言美国的快鸟一2、Ikonos-2、GeoEye一1等商业遥感卫星的空间分辨率已

8、突破了亚米级，最高达到了0．41m[1]。我国在宽幅高分辨率对地遥感卫星领域与国际先进水平相比仍有较大差距[2]。大规模长线阵焦平面组件拼接和高精度偏流角补偿是高分辨率宽幅对地遥感首先要解决的两项关键技术。受制造工艺水平的限制，单片探测器的像元数及尺寸一般情况下不能满足宽覆盖成像需求，为获得大尺寸焦平面，常采用多片探测器进行品字形拼接成一个宽视场探测器阵列。探测器四周均存在抽头引线，无法排成一列直接拼接，目前主要有光学拼接和交错拼接两种方法，由于光学拼接会损失能量，目前更多选用交错拼接方式口]。