宽视场遥感相机像移速度模型及补偿策略

作     者：李永昌 金龙旭 李国宁 武奕楠 王文华 LI Yongchang;JIN Longxu;LI Guoning;WU Yinan;WANG Wenhua

作者机构：航天东方红卫星有限公司北京100094 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2018年第43卷第8期

页      面：1278-1286页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家863计划(863-2-5-1-13B) 吉林省科技发展计划(20130522107JH) 高分青年基金(GFZX04061502)~~ 

主　　题：宽视场 遥感相机 离轴三反 像移速度 像移补偿 

摘      要：宽视场遥感相机在轨成像期间,受地球自转、卫星颤振、姿态机动等因素影响而产生像移,导致成像质量降低。为此,提出了一种适用于宽视场遥感相机的像移速度模型,并考虑了离轴角对计算精度的影响,推导了离轴三反相机像移速度和偏流角解析式。以某卫星为例,仿真分析了3种典型成像模式下像移速度和偏流角在焦面的分布情况,仿真结果与定性分析结果一致,验证了像移速度模型的正确性。在此基础上,针对侧摆兼具俯仰成像模式,提出了相应的像移补偿策略。补偿效果表明,卫星侧摆35°兼具俯仰35°成像时,采用全局优化偏流角匹配策略能保证整个焦面区域的调制传递函数（modulation transfer function,MTF）均大于0.95（16级）;采用局部优化偏流角匹配策略能保证焦面重点观测目标的MTF大于0.95（96级）;采用提出的像移速度匹配策略在分11组调节行周期情况下,能保证整个焦面区域的MTF均大于0.95（16级）。仿真结果表明,提出的像移补偿策略能有效解决侧摆兼具俯仰成像时的像质下降问题,可为宽视场遥感相机像移补偿提供可靠依据。