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面向近紫外地表反射率生成的机器学习算法对比研究
1
作者 奥勇 唐冰倩 +3 位作者 张文娟 李红丽 王博文 李翔宇 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期775-787,共13页
针对现有卫星近紫外波段数据量不足的问题,对基于机器学习算法的近紫外地表反射率生成方法进行了对比研究。首先,以Sentinel-2数据为数据源,基于地物光谱库中典型地物光谱数据,并利用光谱响应函数进行等效计算。然后,采用RR、SVR-LR、SV... 针对现有卫星近紫外波段数据量不足的问题,对基于机器学习算法的近紫外地表反射率生成方法进行了对比研究。首先,以Sentinel-2数据为数据源,基于地物光谱库中典型地物光谱数据,并利用光谱响应函数进行等效计算。然后,采用RR、SVR-LR、SVR-POLY2、SVR-POLY3、SVR-RBF、XGBoost和RFR 7种机器学习算法,分别构建了近紫外地表反射率回归模型,生成了地表反射率数据;对比分析7种模型在不同波段、不同地物地表反射率数据生成的适用性。结果表明,机器学习算法用于近紫外地表反射率生成取得了良好的效果,越临近数据源波段,模拟精度越高,其中RFR模型在各个波段和不同地物类型上表现最佳;采用最优模型RFR生成近紫外地表反射率图像,生成的图像清晰地体现出地物的纹理和光谱特征。 展开更多
关键词 近紫外波段 地表反射率 机器学习
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超低杂散光同轴四反光学系统 被引量：2
2
作者 桑海龙 郑阳 +3 位作者 李延伟 谢新旺 谢虹波 刘华秋 《光学技术》 北大核心 2025年第2期175-182,共8页
为适应卫星遥感载荷轻量化和小型化的需求,基于同轴四反光学系统初级像差理论,采用偶次非球面反射镜,设计了一种大视场、长焦距的同轴四反光学成像系统。系统视场角±2.5°,焦距550mm,总长度210mm。调制传递函数(MTF)值优于0.2@... 为适应卫星遥感载荷轻量化和小型化的需求,基于同轴四反光学系统初级像差理论,采用偶次非球面反射镜,设计了一种大视场、长焦距的同轴四反光学成像系统。系统视场角±2.5°,焦距550mm,总长度210mm。调制传递函数(MTF)值优于0.2@100lp/mm,±2.5°视场内最大畸变为0.7%,±1.5°视场内最大畸变为0.27%。与传统±1.5°视场同轴四反光学系统相比,主四镜共体加工简化了装配难度而且显著抑制杂散光。对比分析发现,同视场内相比传统同轴四反光学系统,杂散光减少81%。此系统可降低设计复杂性和系统重量,为未来卫星遥感光学系统的设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 几何光学 杂散光分析 多面共体 同轴四反 轻量化设计
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新一代海洋水色卫星海岸带成像仪设计与验证
3
作者 张孝弘 褚备 +12 位作者 郑君 李妥妥 高扬 刘晓林 李可 范建凯 曹伟 王牧卿 刘辉 王磊 齐文雯 徐彭梅 张可立 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第2期40-48,共9页
为满足对海岸带区域高分辨率、高信噪比、低杂光、大动态范围与高重访特性的观测需求,新一代海洋水色卫星创新性设计了兼具高空间分辨率、高信噪比和宽幅成像能力的海岸带成像仪,成像仪基于离轴三反主光学系统,采用成像镜头加高精度指... 为满足对海岸带区域高分辨率、高信噪比、低杂光、大动态范围与高重访特性的观测需求,新一代海洋水色卫星创新性设计了兼具高空间分辨率、高信噪比和宽幅成像能力的海岸带成像仪,成像仪基于离轴三反主光学系统,采用成像镜头加高精度指向镜侧摆、多谱段集成TDICCD线阵探测器推扫的成像体制,实现了9个谱段在水体低辐亮度条件下的高信噪比和大动态范围成像。文章围绕成像仪的系统设计、关键技术突破及性能验证展开研究,在关键技术方面,详细论述了大口径高精度指向镜机构设计、高稳定性光机结构设计以及杂散光抑制设计等。通过实验室性能测试、外场性能测试和在轨性能测试验证了成像仪的成像品质和功能性能,结果表明:成像仪运行稳定,各工作模式功能正常,全色谱段和多光谱谱段的分辨率、图像信噪比、动态传函等各项性能指标均达到设计要求。研究成果为提升海岸带遥感观测能力、服务海洋资源开发和环境保护等提供了可靠数据支撑。 展开更多
关键词 海岸带成像仪 多光谱 遥感相机 信噪比 闭环控制 大口径指向摆镜 海洋水色卫星
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高轨卫星海洋与海岸带光学遥感系统设计技术
4
作者 石志城 张守才 +3 位作者 迟冬南 丁静 何贤强 徐彭梅 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第2期86-95,共10页
高轨遥感卫星具有“站得高、看得广、盯得久”的特点,具备大幅宽成像、持续凝视成像以及高时效成像能力,可实现对各类紧急观测任务的快速响应。发展高轨海洋遥感卫星,研制面阵凝视型海洋与海岸带光学遥感系统,可填补中国高轨海洋环境动... 高轨遥感卫星具有“站得高、看得广、盯得久”的特点,具备大幅宽成像、持续凝视成像以及高时效成像能力,可实现对各类紧急观测任务的快速响应。发展高轨海洋遥感卫星,研制面阵凝视型海洋与海岸带光学遥感系统,可填补中国高轨海洋环境动态监测的空白,满足对中国周边海域、近岸与海岛观测以及应急监测的迫切需求。文章通过对高轨海洋与海岸带光学遥感系统的技术特点进行分析,提出了采用大口径低杂光/低偏振/多光谱光学系统、高信噪比提升、高精度星上定标等技术的系统设计方案。据此完成样机研制与系统测试,并结合外景试验,验证了核心指标的可行性,为高轨海洋与海岸带光学遥感系统工程实施奠定了技术基础。 展开更多
关键词 总体设计 静止轨道 海洋与海岸带 光学遥感
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新一代海洋水色水温扫描仪系统设计
5
作者 杨亭 徐彭梅 +5 位作者 付智红 段鹏飞 李晟 胡斌 王静怡 张可立 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第2期49-62,共14页
海洋水色水温遥感器是监测海洋生态环境、评估海洋初级生产力、研究全球海温变化的重要手段。新一代海洋水色水温扫描仪针对传统海洋水色遥感器在空间分辨率、谱段设置、信噪比、定标精度等方面的不足,首次提出了望远镜整体旋转扫描-半... 海洋水色水温遥感器是监测海洋生态环境、评估海洋初级生产力、研究全球海温变化的重要手段。新一代海洋水色水温扫描仪针对传统海洋水色遥感器在空间分辨率、谱段设置、信噪比、定标精度等方面的不足,首次提出了望远镜整体旋转扫描-半角镜同步跟踪的系统设计方案。首先,创新性设计了旋转式离轴三反光学系统,结合整体旋转的扫描成像方式设计、大像元探测器设计,实现了系统空间分辨率≤500 m,刈幅宽度≥3000 km,信噪比≥1000,红外波段噪声等效温差≤0.1 K,偏振灵敏度≤1.5%,杂光系数≤1%。其次,针对星上多波段、高精度定标需求,基于望远镜整体旋转方式实现了多波段、全口径、全光路星上太阳定标,将载荷的太阳定标精度提升至2%以内。性能测试结果表明,系统多项指标优于国内外同类载荷,研究成果可为中国新一代海洋卫星水色水温仪提供技术支撑。 展开更多
关键词 光机扫描 系统设计 海洋水色卫星 航天遥感
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三推杆伺服系统在空间遥感仪器中的应用
6
作者 张凯 刘畅 +1 位作者 李佳欣 石启龙 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期97-101,共5页
空间伺服系统可用于提高有效载荷的使用效率和搭载卫星的寿命。可用于空间观测、空间预警和态势感知等领域,但受到重量、转动范围等因素的限制。本文提出一种由三根电动推杆组成的三推杆伺服系统。每根电动推杆两端均通过球铰链分别与... 空间伺服系统可用于提高有效载荷的使用效率和搭载卫星的寿命。可用于空间观测、空间预警和态势感知等领域,但受到重量、转动范围等因素的限制。本文提出一种由三根电动推杆组成的三推杆伺服系统。每根电动推杆两端均通过球铰链分别与有效载荷和卫星平台连接。通过不同电动推杆的伸长和缩短,实现伺服系统的转动;通过设计电动推杆行程,获得不同的转动范围。本文对三推杆伺服系统的自由度进行了解算;结合实际设计了三推杆伺服系统的60°转动范围;增加了解锁机构,以满足力学性能要求;分析了伺服系统的热适应性,证明可以作为星载接口使用。结果表明三推杆伺服系统可以用于空间环境;具有较大的转动范围,重量更轻;可以进行空间目标搜索和跟踪;可以完成并替代以往需要卫星机动、调姿的任务,节省卫星燃料。 展开更多
关键词 伺服机构 电动推杆 态势感知 空间预警
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“北京三号”C卫星高分辨率轻小型相机的设计与验证
7
作者 李思慧 罗廷云 +1 位作者 高娟 史姣红 《先进小卫星技术(中英文)》 2025年第2期43-50,共8页
针对“北京三号”C卫星商业遥感相机高分辨率、轻小型化及高像质的研制要求,为保障其在轨运行期间具备较高的几何稳定性和成像质量,保证相机成像时的内方位及外方位元素的稳定性,设计了相机光机结构稳定性保障方案.通过反射镜及支撑结... 针对“北京三号”C卫星商业遥感相机高分辨率、轻小型化及高像质的研制要求,为保障其在轨运行期间具备较高的几何稳定性和成像质量,保证相机成像时的内方位及外方位元素的稳定性,设计了相机光机结构稳定性保障方案.通过反射镜及支撑结构力热一体化设计、高精密间接热控、相机支撑及减振,保证了相机光机结构的内方位元素稳定性;通过星敏支架与相机主结构集成设计、星敏安装面精密温控等措施,保证了外方位元素稳定性;通过杂散光抑制保证了成像质量;通过地面装调重力卸载技术,保证了相机天地一致性.在轨验证表明:“北京三号”C卫星相机的成像质量优异、图像清晰,4颗卫星无控定位精度均优于5m(均方根).测试数据表明:相机内外方位元素的保障措施有效,验证了相机光机结构设计的有效性,可为类似高分辨率遥感相机的光机设计提供有力参考和技术支持. 展开更多
关键词 “北京三号”C卫星 高分辨率 力热一体 减振 零重力
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高分五号可见短波红外高光谱相机设计与研制 被引量：36
8
作者 刘银年 孙德新 +10 位作者 胡晓宁 刘书锋 曹开钦 柴孟阳 廖清君 左志强 郝振贻 段微波 周魏乙诺 张静 张营 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期333-344,共12页
本文介绍了高分五号(GF-5)卫星上的主载荷之一—可见短波红外高光谱相机AHSI (the Advanced Hyperspectral Imager)的基本结构、成像原理、系统组成、关键技术和系统性能。该相机是国际上首个采用改进型Offner结构凸面光栅分光的星载高... 本文介绍了高分五号(GF-5)卫星上的主载荷之一—可见短波红外高光谱相机AHSI (the Advanced Hyperspectral Imager)的基本结构、成像原理、系统组成、关键技术和系统性能。该相机是国际上首个采用改进型Offner结构凸面光栅分光的星载高光谱相机,具有60 km的幅宽、30 m的空间分辨率和5/10 nm的光谱分辨率,同时获取地表地物在400—2500 nm范围内330个谱段的空间、辐射与光谱信息,具有突出的地物探测和识别能力。相比国际上经典的高光谱相机Hyperion,该相机幅宽提高8倍,谱段数增加近百个,信噪比提升近4倍;与德国、日本、意大利、印度等国际上当前发展的高光谱相机比较,该相机在幅宽和光谱通道数等方面具有明显优势,其综合性能处于国际领先水平。 展开更多
关键词 高分五号(GF-5) 高光谱遥感 高光谱相机 大幅宽 低畸变
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同轴空间相机碳纤维复合材料桁架结构的研制 被引量：21
9
作者 张雷 姚劲松 +2 位作者 贾学志 安源 金光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1967-1973,共7页
从某空间相机的任务需求出发,提出了采用基于碳纤维复合材料的高精密桁架作为主次镜间的支撑结构,完成了相关设计和工程分析,并在加工制造过程中,对相关工艺流程进行了探索。确定了相关结构的制造工艺流程,实现了该结构的高精密加工。最... 从某空间相机的任务需求出发,提出了采用基于碳纤维复合材料的高精密桁架作为主次镜间的支撑结构,完成了相关设计和工程分析,并在加工制造过程中,对相关工艺流程进行了探索。确定了相关结构的制造工艺流程,实现了该结构的高精密加工。最后,深入开展了相关振动、力学和温度稳定性试验,搭建了基于光学测量方法的自动测试平台,排除了人为因素的影响,实现了快速多次自动测量,从而提高了测试精度。分析和试验结果表明:所研制的大型碳纤维桁架质量仅为13kg,基频达到119Hz,在重力、10℃温升和4℃温差条件下的变形均小于4″,各组件Φ864mm安装接口的平面度优于8μm,同时实现了高度轻量化和高稳定性。该桁架已成功应用于某空间相机中,提出的设计、试验方案和工艺流程可以作为其它同型空间相机结构设计的技术参考。 展开更多
关键词 空间相机 碳纤维复合材料 桁架 环境试验 稳定性
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40年的跨越—中国航天遥感蓬勃发展中的“三大战役” 被引量：26
10
作者 顾行发 余涛 +23 位作者 田国良 周上益 魏成阶 李娟 余琦 刘东晖 卫征 孟庆岩 徐辉 郭红 周翔 王春梅 臧文乾 黄祥志 高海亮 郑逢杰 刘苗 王栋 赵亚萌 魏香琴 孙源 李斌 廖戬 任芯雨 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期781-793,共13页
20世纪70年代末到80年代,中国多家单位大联合、大团结、大协作,开展了腾冲航空遥感试验、天津-渤海湾环境遥感试验和二滩水能开发遥感试验三项遥感科学试验,通过多学科交叉融合,提升了中国对遥感技术应用的认识,培养出一大批遥感科学技... 20世纪70年代末到80年代,中国多家单位大联合、大团结、大协作,开展了腾冲航空遥感试验、天津-渤海湾环境遥感试验和二滩水能开发遥感试验三项遥感科学试验,通过多学科交叉融合,提升了中国对遥感技术应用的认识,培养出一大批遥感科学技术人才和专家,取得了丰硕的科技成果和显著的社会经济效益。这3项试验成功地将遥感综合应用系统性地引入中国,标志着中国多领域遥感应用的起步,被称为中国遥感的"三大战役"。经过40年快速发展、积累酝酿、大胆创新、快速迭代,中国航天遥感应用迈过了几个重要阶段,正向战略性新兴产业方向发展。为顺应科技、经济、社会以及全球化发展战略的需求,中国适时实施了高分辨率对地观测系统重大专项、国家民用空间基础设施中长期发展规划和2030中国综合地球观测系统,进一步推进中国航天遥感应用从追赶国外先进技术到强化自主创新的转变,进入规模化、产业化和商业化发展阶段,可谓之为新"三大战役"。结合中国"一带一路"战略的大背景,通过新三大战役的实施,必将深化"走出去"战略,拓展全球服务能力,提升国际竞争力,向新的历史发展高度迈进。 展开更多
关键词 遥感“三大战役” 体系化创新 产业化推广 国际合作
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空间光学载荷六维隔振系统的设计 被引量：19
11
作者 杨剑锋 徐振邦 +3 位作者 吴清文 李义 陈立恒 顾营迎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1347-1357,共11页
设计了一种基于Stewart构型的隔振系统用于空间光学载荷的在轨隔振并研究了Stewart构型的特点。首先,使用牛顿-欧拉公式建立了隔振系统的理论模型,根据该模型计算得到了隔振系统刚度、阻尼矩阵及各阶固有频率与主模态的数学解析式。然后... 设计了一种基于Stewart构型的隔振系统用于空间光学载荷的在轨隔振并研究了Stewart构型的特点。首先,使用牛顿-欧拉公式建立了隔振系统的理论模型,根据该模型计算得到了隔振系统刚度、阻尼矩阵及各阶固有频率与主模态的数学解析式。然后,以缩小隔振系统前六阶固有频率的分布范围为目标,利用寻优方法优化了隔振系统的几何结构参数,得到了用于六维被动隔振的最佳构型。最后,分别使用有限元单元法及解析方法对隔振系统进行了模态分析,得到隔振系统前六阶固有频率,其理论分析值与有限单元法计算结果的最大误差为1.51%。为了论证所设计的隔振系统的有效性,对隔振系统及光学载荷的耦合模型进行了复频响应分析,得到3个平动及3个转动方向的复频响应曲线,结果表明隔振系统能够将各个方向上高于10Hz的振动衰减90%以上,满足隔振要求。 展开更多
关键词 空间光学载荷 STEWART平台 隔振系统 模态分析 复频响应
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高分五号可见短波红外高光谱相机在轨辐射性能评估 被引量：17
12
作者 刘银年 孙德新 +4 位作者 曹开钦 刘书锋 柴孟阳 梁建 原娟 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期352-359,共8页
对遥感器及其图像的在轨辐射性能(信噪比、相对辐射定标精度、绝对辐射定标精度和动态范围)评估是检验遥感器定量应用能力的重要任务之一。本文结合高分五号卫星可见短波红外高光谱相机AHSI(the Advanced Hyperspectral Imager)在轨性... 对遥感器及其图像的在轨辐射性能(信噪比、相对辐射定标精度、绝对辐射定标精度和动态范围)评估是检验遥感器定量应用能力的重要任务之一。本文结合高分五号卫星可见短波红外高光谱相机AHSI(the Advanced Hyperspectral Imager)在轨性能评估任务,依据卫星发射以来的在轨测试数据,介绍了AHSI相机在轨辐射性能评估的原理、方法及相应测试情况。测试结果表明:AHSI信噪比可见近红外最高达到近700,短波红外最高达到近500;相对辐射定标精度误差小于0.5%,星上绝对辐射定标不确定度小于3%,场地绝对辐射定标真实性检验精度误差小于5%;动态范围在轨可见短波均可以256档增益精细调整。AHSI在轨辐射性能良好且稳定,能够有效支持后续定量化应用需求。 展开更多
关键词 遥感 高分五号(GF-5) 高光谱相机 在轨测试 辐射性能 信噪比 辐射定标 真实性检验 动态范围
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科学级TDICCD相机的行频精度 被引量：45
13
作者 马天波 郭永飞 李云飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2028-2035,共8页
从工程实际出发,以相机侧摆成像为例,系统分析了行频精度对TDICCD相机成像质量的影响。首先,推导了相机侧摆时焦平面各像元的像移速度求解公式,建立了侧摆角度与像移大小的一般关系式。在此基础上,采用调制传递函数(MTF)作为评价相机成... 从工程实际出发,以相机侧摆成像为例,系统分析了行频精度对TDICCD相机成像质量的影响。首先,推导了相机侧摆时焦平面各像元的像移速度求解公式,建立了侧摆角度与像移大小的一般关系式。在此基础上,采用调制传递函数(MTF)作为评价相机成像质量的指标,分析了像移失配对MTF的影响,计算导出了行频精度对成像质量的影响。结果表明,侧摆角度越大,积分级数越高,对行频精度的要求就越高,反之越低。在实际工程应用中(侧摆35°条件下),积分级数为64级和96级成像时,行频精度只要分别不低于0.54%和0.36%就能使MTFmatch≥0.95,满足系统对传递函数的要求。将实验结果与计算分析结果进行对比,验证了分析的正确性,该结论对实际工程应用和设计有指导作用。 展开更多
关键词 科学级TDICCD 调制传递函数 行频 像移 成像质量 侧摆
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TDI CCD电荷转移对遥感相机成像质量的影响 被引量：28
14
作者 王德江 董斌 +1 位作者 李文明 金灿强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2500-2506,共7页
由于多相位TDI CCD行间电荷转移引起的像移无法通过光、机、电等方法消除,本文研究了电荷转移对遥感相机成像质量的影响。首先,介绍了推扫式遥感相机的工作原理与前向像移补偿方法。接着根据TDI CCD行间电荷的转移方式,利用脉冲传递函... 由于多相位TDI CCD行间电荷转移引起的像移无法通过光、机、电等方法消除,本文研究了电荷转移对遥感相机成像质量的影响。首先,介绍了推扫式遥感相机的工作原理与前向像移补偿方法。接着根据TDI CCD行间电荷的转移方式,利用脉冲传递函数建立了电荷转移速度模型,并对TDI CCD电荷转移速度与景物像点移动速度进行了比较分析,揭示了TDI CCD电荷转移像移产生的原因。然后,建立了多相位TDI CCD电荷转移像移的调制传递函数,定量给出了二、三、四相位TDI CCD电荷转移像移引起的空间频率对比度损失。最后,搭建测试平台,采用胶片式遥感相机获取了奈奎斯特频率处的靶标图像,其分辨率为60lp/mm,并比较了三、四相位TDI CCD电荷转移像移对靶标分辨率的影响。实验结果表明,提出的电荷转移像移模型与图像实验仿真结果相吻合。 展开更多
关键词 时间延迟电荷耦合器件 遥感成像系统 电荷转移 调制传递函数
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空间遥感器中窗口的热光学特性研究 被引量：20
15
作者 吴清文 卢泽生 +2 位作者 卢锷 韩昌元 王家骐 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第3期260-261,265,共3页
光学窗口是空间光学遥感器应用系统中的重要组成部分 ,其热光学特性是其热控设计的指南。拟定某种温度边界条件后利用有限元法计算其稳态温度场分布 ,再将温度载荷和其它有关广义力载荷作为载荷 ,计算光学玻璃的变形。将变形值拟合为 Ze... 光学窗口是空间光学遥感器应用系统中的重要组成部分 ,其热光学特性是其热控设计的指南。拟定某种温度边界条件后利用有限元法计算其稳态温度场分布 ,再将温度载荷和其它有关广义力载荷作为载荷 ,计算光学玻璃的变形。将变形值拟合为 Zemike多项式 ,输入到光学设计程序 Zmax TM中 ,计算出光学玻璃的变形所引入的波差。 展开更多
关键词 光学窗口 温度梯度 载荷 有限元法 空间遥感器
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基于辐射传输模型的TDI CCD遥感相机信噪比分析 被引量：19
16
作者 万志 任建伟 +2 位作者 李宪圣 赵贵军 任建岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期497-500,555,共5页
信噪比是定量评价遥感相机成像质量和辐射性能的一项关键指标,信噪比的估算和测试对于遥感相机的研制至关重要。针对TDICCD相机从辐射传输和能量转换的角度推导了信噪比计算公式,基于大气辐射传输模型MODTRAN 4.0从理论上估算了某遥感... 信噪比是定量评价遥感相机成像质量和辐射性能的一项关键指标,信噪比的估算和测试对于遥感相机的研制至关重要。针对TDICCD相机从辐射传输和能量转换的角度推导了信噪比计算公式,基于大气辐射传输模型MODTRAN 4.0从理论上估算了某遥感相机在各种观测条件下的信噪比,结果表明:在典型观测条件下相机的信噪比不低于20dB。作为试验验证,利用积分球光源对相机进行了各种照明条件下的信噪比测试,测试结果证实了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 TDICCD相机 辐射传输模型 成像性能 信噪比
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星载多角度偏振成像仪非偏通道全视场偏振效应测量及误差分析 被引量：15
17
作者 钱鸿鹄 孟炳寰 +4 位作者 袁银麟 洪津 张苗苗 李双 裘桢炜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期32-41,共10页
星载多角度偏振成像仪自身的光学系统有一定的偏振效应,会影响非偏通道的辐射测量精度.斜入射到光学元件上的光透射率是偏振敏感的,导致了光学系统的线偏振效应.为精确反演解析出观测目标光的辐射强度,需对成型仪器本身的偏振效应进行... 星载多角度偏振成像仪自身的光学系统有一定的偏振效应,会影响非偏通道的辐射测量精度.斜入射到光学元件上的光透射率是偏振敏感的,导致了光学系统的线偏振效应.为精确反演解析出观测目标光的辐射强度,需对成型仪器本身的偏振效应进行准确的测量、定标、校正.通过分析仪器原理和光路结构,详细推导出仪器非偏通道含线偏振效应的辐射测量模型,并根据实际镜头特点合理简化了模型.提出了基于不同偏振角的完全线偏光在仪器全视场内稀疏入射并最小二乘拟合响应值的方法,对非偏通道全视场线偏振效应进行测量和定标,同时对此方法的定标过程进行了仿真.另外,分析了仪器主要物理参数有偏差时对不同偏振态入射光的反演误差,如仪器单像元方位角、显式起偏效应、低频透过率.对仪器开展了实验室定标实验,得到了仪器主要物理参数范围及其拟合偏差量,进一步算出显式起偏效应参数偏差引起的辐射定标强度相对误差最大为0.4%,满足仪器辐射精度5%的要求并留足余量.该研究为仪器非偏通道全视场的高精度辐射测量、定标及后期数据处理提供了理论依据及实验指导. 展开更多
关键词 辐射测量精度 偏振效应 大视场 Stokes-Mueller矩阵
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大角度倾斜成像航空相机对地目标定位 被引量：17
18
作者 乔川 丁亚林 +2 位作者 许永森 修吉宏 杜言鲁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1714-1726,共13页
针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换... 针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70m,可满足工程实际需要。 展开更多
关键词 航空相机 目标定位 其次坐标变换 数字高程模型 误差分析
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“高分七号”高精度光学立体测绘卫星实现途径研究 被引量：24
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作者 曹海翊 戴君 +4 位作者 张新伟 赵晨光 刘付强 国爱燕 徐驰 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第2期17-28,共12页
"高分七号"(GF-7)卫星是中国首颗民用亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星,于2019年11月3日在太原卫星发射中心发射升空。卫星能够获取高空间分辨率立体测绘遥感数据和高精度激光测高数据,可用于1∶1万比例尺立体测图。文... "高分七号"(GF-7)卫星是中国首颗民用亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星,于2019年11月3日在太原卫星发射中心发射升空。卫星能够获取高空间分辨率立体测绘遥感数据和高精度激光测高数据,可用于1∶1万比例尺立体测图。文章首先简述了国内外光学立体测绘卫星的发展概况,然后分析了GF-7卫星的实现途径,最后重点介绍了GF-7卫星及其有效载荷的技术特点和创新点,并简要介绍了卫星在轨数据初步应用情况,为后续同类测绘卫星的系统设计提供参考。 展开更多
关键词 双线阵相机 激光测高仪 1∶1万比例尺 “高分七号”卫星
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面向应用的航天遥感科学论证研究 被引量：12
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作者 顾行发 余涛 +30 位作者 高军 田国良 王春梅 郑逢杰 李娟 董文 米晓飞 胡新礼 谢勇 孟庆岩 刘其悦 杨健 卫征 张周威 方莉 林英豪 高海亮 赵利民 郑利娟 刘苗 李玲玲 孙源 程洋 张雅洲 黄祥志 臧文乾 徐辉 吴俣 柳鹏 刘东晖 邓安健 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期807-826,共20页
为适应中国民用航天遥感从科学试验向业务服务模式转变,更好地探索、了解与解决应用需求与航天遥感系统对接等方面遇到的技术问题,促进航天遥感统筹协调可持续发展,中国适时于2004年成立了国家航天局航天遥感论证中心。10余年来,论证中... 为适应中国民用航天遥感从科学试验向业务服务模式转变,更好地探索、了解与解决应用需求与航天遥感系统对接等方面遇到的技术问题,促进航天遥感统筹协调可持续发展,中国适时于2004年成立了国家航天局航天遥感论证中心。10余年来,论证中心以航天遥感系统为研究对象,系统开展了面向应用的航天遥感科学论证概念、理论方法、技术工程与应用研究。本文是论证中心团队长期从事航天遥感科学论证研究与实践的系统总结,介绍了遥感论证初步认知、遥感论证关注问题、遥感论证理论体系与模型方法集、遥感论证能力建设及遥感论证实践等方面内容,给出了遥感论证定义并详细分析了研究范围和内容,提出了由知识维、进程维和逻辑维所组成的遥感论证作用域3维空间结构,指出社会发展加快和信息化水平提高,带动整个航天遥感数据信息链向更大规模、更短响应时间周期、更综合数据集成、更高数据质量、更加智能化方向发展,航天遥感系统将进入新的"智慧遥感"发展阶段。得益于十余年来中国民用航天快速发展,我们经历了风云三号新型载荷校飞、多角度多光谱偏振遥感器论证、环境星应用工程论证等实践,取得了多方面理论方法的突破,并应用到2030民用航天发展规划、高分辨率对地观测系统、国家自然灾害空间信息基础设施、国家民用空间基础设施中长期发展、2030中国综合地球观测系统规划等论证当中。经过不断实践,快速迭代,形成了遥感论证理论体系及相应的十大模型方法,包括遥感信息流模型、遥感信息特征模型、遥感信息应用模型、遥感信息量分析模型、遥感数据工程模型、航天遥感系统结构模型、航天遥感系统状态描述模型、航天遥感系统质量模型、航天遥感系统发展动力模型及能力体系模型。这些模型方法全面反映了航天遥感系统特征、结构、状态、发展动力、条件等,可广泛用于对航天遥感系统进行顶层设计、规划、考察、分析、评价、预测,并开展实践探索。 展开更多
关键词 航天遥感系统 遥感论证 信息流 智慧遥感
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