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环境减灾二号a/b卫星在轨定标模式设计与验证

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航天器工程 2022年第3期31卷 18-25页

作者：朱军姚舜丛强白照广董筠马磊林军吕秋峰刘振海柴梦阳孙剑航天东方红卫星有限公司北京100094 中国资源卫星应用中心北京100094 北京空间机电研究所北京100094 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119

环境减灾二号A/b(HJ-2A/b)卫星上搭载了16 m相机、大气校正仪、高光谱成像仪和红外相机4台有效载荷,主要执行中等分辨率下的800 km大幅宽对地观测和定量化遥感任务,因此高精度的辐射定标对环境减灾二号a/b卫星的数据处理和应用至关重要... 详细信息

环境减灾二号A/b(HJ-2A/b)卫星上搭载了16 m相机、大气校正仪、高光谱成像仪和红外相机4台有效载荷,主要执行中等分辨率下的800 km大幅宽对地观测和定量化遥感任务,因此高精度的辐射定标对环境减灾二号a/b卫星的数据处理和应用至关重要。为了保证4台成像体制各不相同的载荷能够满足在轨长期稳定的辐射响应精度,文章介绍了卫星对日定标、对月定标、偏航定标、载荷内定标等各种在轨辐射定标模式的设计方法,通过卫星获取的在轨定标遥测和图像数据,分析了卫星发射入轨后各种定标模式下遥测及相关定标数据。结果表明:各类型在轨辐射定标模式可以有效实现对4台载荷的辐射定标,获取的高质量辐射定标数据可以满足各载荷在轨长期稳定运行的辐射定标需求,可为后续光学遥感卫星在轨辐射定标设计提供参考。

关键词：环境减灾二号a/b卫星 16 m相机大气校正仪高光谱成像仪红外相机辐射定标在轨测试

环境减灾二号a/b卫星在地震次生地质灾害识别中的应用

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航天器工程 2022年第3期31卷 195-203页

作者：王鑫窦爱霞袁小祥丁玲王晓青中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

以2014年鲁甸地震重灾区为研究区,通过目视解译方法对研究区内的滑坡体进行识别,采用定性评价与定量评价、基础评价与应用评价相结合的方法,对环境减灾二号a/b卫星及高分一号、六号卫星对滑坡的识别能力进行对比分析。结果表明:环境减... 详细信息

以2014年鲁甸地震重灾区为研究区,通过目视解译方法对研究区内的滑坡体进行识别,采用定性评价与定量评价、基础评价与应用评价相结合的方法,对环境减灾二号a/b卫星及高分一号、六号卫星对滑坡的识别能力进行对比分析。结果表明:环境减灾二号a/b卫星可识别出地震后全部大型滑坡、部分中型滑坡和个别小型滑坡。与相同分辨率的高分一号卫星影像相比,环境减灾二号a/b卫星具有相当的滑坡识别能力,并且具有幅宽较大的优势,对于快速识别大型滑坡等地质灾害和确定极灾区范围,具有较好的应用前景。

关键词：环境减灾二号a/b卫星地震次生地质灾害滑坡识别能力

环境减灾二号a/b卫星大气校正仪设计与验证

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航天器工程 2022年第3期31卷 92-98页

作者：邹鹏宋茂新刘振海凌明椿孙真洪津中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031

大气校正仪搭载于环境减灾二号a/b卫星,采用同时偏振探测技术,通过穿轨扫描的方式同步获取与16 m相机相同观测区域内的光谱、偏振信息,通过数据融合反演气溶胶光学厚度、水汽柱浓度等大气参数,进而实现16 m相机图像的高精度大气校正。... 详细信息

大气校正仪搭载于环境减灾二号a/b卫星,采用同时偏振探测技术,通过穿轨扫描的方式同步获取与16 m相机相同观测区域内的光谱、偏振信息,通过数据融合反演气溶胶光学厚度、水汽柱浓度等大气参数,进而实现16 m相机图像的高精度大气校正。文章介绍了大气校正仪探测原理及系统构成、性能测试及定标结果,并展示了在轨应用结果。测试结果表明:环境减灾二号a/b卫星大气校正仪信噪比分别优于57.2 db和57.5 db,辐射定标不确定分别优于4.32%和4.37%,经大气校正后的16 m相机图像质量提升明显,满足仪器设计指标要求。

关键词：环境减灾二号a/b卫星大气校正仪气溶胶偏振测量辐射定标

环境减灾二号a/b卫星成像模式设计与效能评价

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航天器工程 2022年第3期31卷 34-41页

作者：马磊白照广董筠朱军丛强姚舜李志武林军庄超然航天东方红卫星有限公司北京100094 中国资源卫星应用中心北京100094

针对环境减灾二号a/b卫星有效载荷类型多、数据量大、各载荷成像约束不同等特点,根据多用户对图像质量、数据需求量、获取时效性的应用需求,设计了环境减灾二号a/b卫星常规成像模式、应急成像模式、特殊成像模式等各类成像模式,并进行... 详细信息

针对环境减灾二号a/b卫星有效载荷类型多、数据量大、各载荷成像约束不同等特点,根据多用户对图像质量、数据需求量、获取时效性的应用需求,设计了环境减灾二号a/b卫星常规成像模式、应急成像模式、特殊成像模式等各类成像模式,并进行了说明。在轨测试结果表明:环境减灾二号a/b卫星成像模式设计正确、合理。经卫星成像效能分析,两颗卫星两天时间内可对全国陆地区域进行覆盖性观测,并可对全球南北纬80°内任一目标进行观测。此文可为后续光学遥感卫星成像模式设计提供参考。

关键词：环境减灾二号a/b卫星成像模式应急成像成像效能覆盖性观测

环境减灾二号a/b卫星高光谱数据反演与质量提升

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航天器工程 2022年第3期31卷 63-70页

作者：冯向朋陈铁桥张耿王爽刘学斌中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院大学北京100049

针对环境减灾二号a/b卫星高光谱成像仪获取的原始干涉数据反演过程与数据质量提升方法进行研究。依据大孔径静态干涉光谱成像(LASIS)的基本原理与数据反演方法,使用实验室定标法和在轨数据统计法进行原始干涉数据的相对辐射校正。根据... 详细信息

针对环境减灾二号a/b卫星高光谱成像仪获取的原始干涉数据反演过程与数据质量提升方法进行研究。依据大孔径静态干涉光谱成像(LASIS)的基本原理与数据反演方法,使用实验室定标法和在轨数据统计法进行原始干涉数据的相对辐射校正。根据直方图统计结果,对反演之后的浮点型高光谱数据进行归一化,并对归一化后的数据进行基于直方图匹配的相对辐射校正,有效地去除了图像条带,使得反演生成的高光谱数据空间信噪比得到有效提升,并保持了92%以上的光谱准确度。

关键词：环境减灾二号a/b卫星高光谱数据干涉数据反演数据质量提升辐射校正直方图匹配条带噪声去除

环境减灾二号a/b卫星高光谱成像仪设计与验证

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航天器工程 2022年第3期31卷 55-62页

作者：孙剑陈小来刘学斌胡炳樑李思远郝雄波张宏建王爽张智南中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119

高光谱成像仪是环境减灾二号a/b卫星上唯一可以获取高光谱数据的载荷。文章从幅宽和空间分辨率2个方面介绍了国内外高光谱成像仪的发展现状;基于大孔径静态干涉光谱成像(LASIS)技术原理和高光谱成像仪系统组成,提出幅宽增大和空间分辨... 详细信息

高光谱成像仪是环境减灾二号a/b卫星上唯一可以获取高光谱数据的载荷。文章从幅宽和空间分辨率2个方面介绍了国内外高光谱成像仪的发展现状;基于大孔径静态干涉光谱成像(LASIS)技术原理和高光谱成像仪系统组成,提出幅宽增大和空间分辨率提高会带来偏流角偏差控制和高速图像传输等问题;对摆镜“轻巧型”结构、高精度运动部件及大尺寸高精度干涉仪进行设计,以满足偏流角偏差分析提出的高光谱成像仪推扫方向与探测器光谱方向夹角优于2.7′的要求,采用大面阵CCD高速成像技术,实现电路规模仅为原有技术的1/4。环境试验和在轨成像结果表明:高光谱成像仪调制传递函数(MTF)大于0.24,星上定标精度优于2 nm,在轨获取的可见光近红外(VNIR)及短波红外(SWIR)光谱图像立方体正确,曲线准确度相对偏差优于5%,高光谱成像仪的设计具有有效性。

关键词：环境减灾二号a/b卫星高光谱成像仪可见光近红外短波红外大孔径静态干涉光谱成像

环境减灾二号a/b卫星多轴机动及对日对月姿态控制方法

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航天器工程 2022年第3期31卷 116-121页

作者：李丽君莫鑫张屹峰张斌王淑一北京控制工程研究所空间智能控制技术国家科技重点实验室北京100094 航天东方红卫星有限公司北京100094

针对环境减灾二号a/b卫星的双轴机动及对日对月惯性目标定向需求,开展了基于四元数的双轴机动和对惯性目标定向控制研究。根据建立的挠性卫星姿态跟踪控制误差方程,给出比例、积分、微分(PID)控制律,双轴机动仍采用欧拉角形式进行控制,... 详细信息

针对环境减灾二号a/b卫星的双轴机动及对日对月惯性目标定向需求,开展了基于四元数的双轴机动和对惯性目标定向控制研究。根据建立的挠性卫星姿态跟踪控制误差方程,给出比例、积分、微分(PID)控制律,双轴机动仍采用欧拉角形式进行控制,同时考虑多轴机动过程中偏流角的补偿算法;惯性目标定向采用四元数控制方式,可以实现对惯性目标定向,同时也可以实现绕某轴匀速扫过惯性目标。文章给出了几种姿态机动的仿真算例及在轨实现数据,结果表明:机动时间和姿态稳定度均满足卫星的多轴机动和对日对月定标要求。

关键词：环境减灾二号a/b卫星姿态机动对日对月姿态控制惯性定向卫星控制

环境减灾二号a/b卫星红外相机在轨性能测试与稳定性评估

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航天器工程 2022年第3期31卷 83-91页

作者：孙德新柴孟阳刘银年陈塞崎崔璨璨孙纪文林军刘书锋姚舜冯雪飞周魏乙诺丛强柯有龙季诚胜朱玉琼徐君中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083 南通智能感知研究院江苏南通226000 启东中科光电遥感中心江苏启东226200 中国航天科技集团有限公司北京100048 航天东方红卫星有限公司北京100094 中国资源卫星应用中心北京100094

环境减灾二号a/b卫星发射入轨后,已经在轨运行1年,期间对2颗卫星上的红外相机展开了一系列在轨测试及其性能评估工作。以2台红外相机获取到的在轨几何特性、辐射特性和在轨遥测等数据为基础,对其幅宽、空间分辨率、谱段间配准、传递调... 详细信息

环境减灾二号a/b卫星发射入轨后,已经在轨运行1年,期间对2颗卫星上的红外相机展开了一系列在轨测试及其性能评估工作。以2台红外相机获取到的在轨几何特性、辐射特性和在轨遥测等数据为基础,对其幅宽、空间分辨率、谱段间配准、传递调制函数、信噪比、辐射定标精度等指标参数进行全面测试和评估,并对扫描机构稳定性、制冷机工作稳定性、漫反射板反射率及系统稳定性进行评估。在轨性能测试与稳定性评估结果表明:2台红外相机在轨各项系统性能指标良好,工作稳定。

关键词：环境减灾二号a/b卫星红外相机在轨测试几何特性辐射性能稳定性评估

环境减灾二号a/b卫星16m相机在植被遥感监测中的应用测试

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航天器工程 2022年第3期31卷 166-173页

作者：孙晨曦万华伟宁可欣生态环境部卫星环境应用中心北京100094 辽宁工程技术大学辽宁阜新123000

植被遥感监测是我国在生态监测、生物多样性保护等方面的主要研究内容之一。文章选取以北方暖温带落叶林为主的黄龙县和以南方亚热带常绿林为主的开化县为研究区,以归一化植被指数(NDVI)为监测指标,以空间分布、直方图、散点图等统计特... 详细信息

植被遥感监测是我国在生态监测、生物多样性保护等方面的主要研究内容之一。文章选取以北方暖温带落叶林为主的黄龙县和以南方亚热带常绿林为主的开化县为研究区,以归一化植被指数(NDVI)为监测指标,以空间分布、直方图、散点图等统计特征的差异为分析对象,对环境减灾二号a/b卫星CCD影像和高分一号卫星宽视野(WFV)影像的植被遥感监测结果进行对比,以研究环境减灾二号a/b卫星在植被监测方面的应用情况。

关键词：环境减灾二号a/b卫星植被遥感监测应用测试