航天器軌道和姿態(tài)參數(shù)對光學(xué)成像的影響分析.pdf

1、航天光學(xué)相機是航天遙感中最重要的遙感器，像移速度矢量是光學(xué)遙感成像質(zhì)量的重要影響因素。在建立像移速度矢量的精確計算模型的基礎(chǔ)上，詳細分析了各種軌道和姿態(tài)參數(shù)對成像質(zhì)量的影響，研究了給定成像指標(biāo)要求的航天器參數(shù)指標(biāo)的分配問題，并結(jié)合蒙特卡羅方法對誤差指標(biāo)分配進行了誤差綜合。本文的具體工作包括：
　　第一，建立了本文涉及的地心赤道坐標(biāo)系、衛(wèi)星軌道坐標(biāo)系、衛(wèi)星本體坐標(biāo)系、相機坐標(biāo)系和像平面坐標(biāo)系五個坐標(biāo)系，并給出了所需的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系；系

2、統(tǒng)地分析了TDICCD的成像原理及其成像質(zhì)量的評價方法，分析表明航天器軌道和姿態(tài)參數(shù)對光學(xué)成像的影響通過由像移速度大小和偏流角來描述的像移速度矢量來體現(xiàn)。
　　第二，在建立從目標(biāo)到對應(yīng)像點的五個坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，進行多重坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到以目標(biāo)位置為輸入的像移速度矢量計算方法；并根據(jù)光學(xué)成像中像與物一一對應(yīng)的特點，得到從像到目標(biāo)位置的關(guān)系方程；然后對計算中涉及的參數(shù)進行了整理，給出了計算流程，并結(jié)合幾種典型工況進行模型和推導(dǎo)過程的仿真驗

3、證。由此可以計算出CCD上任一點像元所對應(yīng)的像移速度矢量。
　　第三，基于得到的像移速度矢量模型，分析了像移速度矢量對相機調(diào)制傳遞函數(shù)的影響，在此基礎(chǔ)上分別對滾動角、俯仰角和偏航角三個姿態(tài)角和滾動角速度、俯仰角速度和偏航角速度三個姿態(tài)角速度對像移速度的影響進行分析；接著對TDICCD行轉(zhuǎn)移頻率與工作曝光時間進行研究，分析了軌道參數(shù)對成像的影響。
　　第四，將像移速度矢量模型進行小姿態(tài)角的處理，并綜合軌道和姿態(tài)參數(shù)對成像影響的