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

1、航天光學(xué)相機(jī)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(jì)算模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了各種軌道和姿態(tài)參數(shù)對(duì)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(wèn)題，并結(jié)合蒙特卡羅方法對(duì)誤差指標(biāo)分配進(jìn)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(jī)坐標(biāo)系和像平面坐標(biāo)系五個(gè)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(píng)價(jià)方法，分析表明航天器軌道和姿態(tài)參數(shù)對(duì)光學(xué)成像的影響通過(guò)由像移速度大小和偏流角來(lái)描述的像移速度矢量來(lái)體現(xiàn)。
　　第二，在建立從目標(biāo)到對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的五個(gè)坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(jì)算方法；并根據(jù)光學(xué)成像中像與物一一對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)，得到從像到目標(biāo)位置的關(guān)系方程；然后對(duì)計(jì)算中涉及的參數(shù)進(jìn)行了整理，給出了計(jì)算流程，并結(jié)合幾種典型工況進(jìn)行模型和推導(dǎo)過(guò)程的仿真驗(yàn)

3、證。由此可以計(jì)算出CCD上任一點(diǎn)像元所對(duì)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(duì)相機(jī)調(diào)制傳遞函數(shù)的影響，在此基礎(chǔ)上分別對(duì)滾動(dòng)角、俯仰角和偏航角三個(gè)姿態(tài)角和滾動(dòng)角速度、俯仰角速度和偏航角速度三個(gè)姿態(tài)角速度對(duì)像移速度的影響進(jìn)行分析；接著對(duì)TDICCD行轉(zhuǎn)移頻率與工作曝光時(shí)間進(jìn)行研究，分析了軌道參數(shù)對(duì)成像的影響。
　　第四，將像移速度矢量模型進(jìn)行小姿態(tài)角的處理，并綜合軌道和姿態(tài)參數(shù)對(duì)成像影響的