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光学遥感卫星飞轮微振动仿真和地面实验研究

光子学报 2019年第3期48卷 132-140页

作者：龚小雪张雷宣明中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039 长光卫星技术有限公司长春130102

为了对光学遥感卫星中飞轮微振动带来的成像像移进行精确预估,研究了飞轮微振动对成像影响的相关机理,建立了理论分析模型,搭建了高仿真度实验测量平台.研究微振动对成像影响机理,构建从飞轮扰振特性到成像像移之间的传递函数表达式,理... 详细信息

为了对光学遥感卫星中飞轮微振动带来的成像像移进行精确预估,研究了飞轮微振动对成像影响的相关机理,建立了理论分析模型,搭建了高仿真度实验测量平台.研究微振动对成像影响机理,构建从飞轮扰振特性到成像像移之间的传递函数表达式,理论证明了谐波特性和模态特性是飞轮微振动对成像像移影响的两大重要特性.搭建高仿真度的实验平台对微振动影响下的图像像移进行精确测量.对比理论模型分析所得像移和实验测量数据,分析两者结果不一致产生的原因.结果表明:理论与测量的像移结果中谐波特性非常一致,两者具有几乎一致的典型的谐波因子;模态特性在低频段具有较高一致性,中低频段误差在8%以内.

关键词：微振动光学遥感卫星地面实验飞轮像移

光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标的研究进展

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中国空间科学技术 2022年第6期42卷 12-22页

作者：满益云陈世平钱学森空间技术实验室北京100094 中国空间技术研究院北京100094

高精度绝对辐射定标是实现光学遥感定量化应用的重要前提。首先简要介绍了绝对辐射定标,接下来系统性地梳理国内外发展现状及发展趋势,重点分析了太阳反射谱段光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标的各种方法,包括遥感器上定标设备、恒星... 详细信息

高精度绝对辐射定标是实现光学遥感定量化应用的重要前提。首先简要介绍了绝对辐射定标,接下来系统性地梳理国内外发展现状及发展趋势,重点分析了太阳反射谱段光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标的各种方法,包括遥感器上定标设备、恒星和月球定标、高精度参考交叉定标卫星和同步绝对辐射定标仪等,其中前两类已经在轨实现精度优于2%~5%,后两类计划当中精度优于1%。最后总结发展规律和发展启示,给出高精度光学遥感卫星在轨星上绝对辐射定标发展的几点讨论。

关键词：定量化应用绝对辐射定标星上定标光学遥感卫星太阳反射谱段

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光学遥感卫星平面定位精度误差分析

航天返回与遥感 2021年第1期42卷 135-144页

作者：满益云江志军钱学森空间技术实验室北京100094

高分辨率光学遥感敏捷成像卫星,在无地面控制点条件下,要达到米级的平面定位精度,需进行卫星系统全链路的误差分析,对系统误差进行高精度标定,对随机误差进行有效抑制。通常光学遥感卫星的几何定位分为物理几何模型和通用几何模型,物理... 详细信息

高分辨率光学遥感敏捷成像卫星,在无地面控制点条件下,要达到米级的平面定位精度,需进行卫星系统全链路的误差分析,对系统误差进行高精度标定,对随机误差进行有效抑制。通常光学遥感卫星的几何定位分为物理几何模型和通用几何模型,物理几何模型基于共线方程,使用光学遥感器内方位元素和卫星平台姿轨外方位元素共同建立遥感图像的精确几何定位模型,其中光程差和大气折射等环境影响要素不可忽略,需要通过建模消除其偏移量。文章通过物理几何模型和通用几何模型的转换,利用WorldView-2卫星数据和参数进行了精度交叉验证,结果表明经过光程差和大气折射偏移校正之后,计算分析得到的平面精度与公布的无控制点精度优于5m(90%概率圆误差)的结果基本一致,说明了误差分析方法的正确性。

关键词：光学遥感卫星误差分析平面定位精度敏捷成像无控制点

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新体制光学遥感卫星变转速环扫控制方法

宇航学报 2023年第8期44卷 1139-1150页

作者：奚瑞辰吴凡岳程斐曹喜滨哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院深圳518055

针对基于圆锥扫描的新体制超宽覆盖光学遥感卫星在变转速环扫成像过程中,多条带在固定时间内有效拼接的问题,为了确保其在一个环扫周期内,卫星在相机开机期间绕对地轴慢速稳定自旋、相机关机期间变转速快速自旋,并且在下一次相机开机时... 详细信息

针对基于圆锥扫描的新体制超宽覆盖光学遥感卫星在变转速环扫成像过程中,多条带在固定时间内有效拼接的问题,为了确保其在一个环扫周期内,卫星在相机开机期间绕对地轴慢速稳定自旋、相机关机期间变转速快速自旋,并且在下一次相机开机时刻自旋到指定的相位,提出一种bang-bang控制与固定时间控制相结合的复合控制方法。首先给出变转速姿态控制问题的数学模型,并采用两次坐标旋转,分别描述垂直于自旋轴和绕自旋轴的运动,建立光学环扫成像卫星的姿态模型。针对变转速环扫控制问题,将bang-bang控制与固定时间控制相结合,设计控制策略,并推导固定时间控制律。仿真校验结果表明,所提出的控制方法对于解决光学环扫成像卫星变转速环扫控制问题具备有效性,并具有良好的控制精度。

关键词：光学遥感卫星变转速环扫姿态控制 Bang-bang控制固定时间控制

一种光学遥感卫星多相机成像系统的高精度影像拼接方法

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光学学报 2017年第8期37卷 336-345页

作者：程宇峰金淑英王密常学立朱映武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

提出一种基于虚拟大相机的光学遥感卫星多相机系统成像数据的拼接方法,实现多相机影像的高精度拼接。该方法根据各单相机的几何成像模型,构建虚拟大相机的几何成像模型;利用坐标正算、反算过程对各单相机影像进行间接法几何纠正,得到虚... 详细信息

提出一种基于虚拟大相机的光学遥感卫星多相机系统成像数据的拼接方法,实现多相机影像的高精度拼接。该方法根据各单相机的几何成像模型,构建虚拟大相机的几何成像模型;利用坐标正算、反算过程对各单相机影像进行间接法几何纠正,得到虚拟大相机图像坐标系下的各虚拟单相机影像;将各虚拟单相机影像基于影像坐标信息拼接处理后得到最终的虚拟大相机影像。该方法利用虚拟大相机实现多相机影像的高质量拼接,为后期处理提供了与之相对应的高精度有理函数模型,可用于不同数量、不同分辨率的多相机系统实现全自动智能地面预处理。

关键词：遥感光学遥感卫星高精度拼接虚拟大相机多相机系统预处理

高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标现状与展望

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第11期42卷 1580-1588页

作者：王密田原程宇峰武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 地球空间信息协同创新中心湖北武汉430079

光学遥感卫星影像在轨几何定标是确保影像几何质量的必要环节。首先介绍了光学卫星在轨几何定标方法的研究现状;然后,对于当前主流的基于地面几何检校场的在轨几何定标方法,结合光学卫星地面分辨率不断提高的发展趋势,阐述了其受限于对... 详细信息

光学遥感卫星影像在轨几何定标是确保影像几何质量的必要环节。首先介绍了光学卫星在轨几何定标方法的研究现状;然后,对于当前主流的基于地面几何检校场的在轨几何定标方法,结合光学卫星地面分辨率不断提高的发展趋势,阐述了其受限于对参考影像的依赖而存在的问题;最后,论述了无需地面定标场的在轨自主几何定标的发展趋势,并提出了多种基于多角度交叉约束成像的在轨自主几何定标方法构想。

关键词：光学遥感卫星在轨几何定标几何检校场自主几何定标

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光学遥感卫星姿态测量数据处理关键技术研究

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第3期47卷 482-482页

作者：王艳丽武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

光学卫星影像几何定位精度是影响其发挥应用效能和价值的关键与基础。随着载荷性能及地面数据处理技术的不断提高,轨道确定误差、时间同步误差、相机标定残差对影像定位精度的影响可达亚米级。姿态确定精度相较于过去十年已有较大的提高... 详细信息

光学卫星影像几何定位精度是影响其发挥应用效能和价值的关键与基础。随着载荷性能及地面数据处理技术的不断提高,轨道确定误差、时间同步误差、相机标定残差对影像定位精度的影响可达亚米级。姿态确定精度相较于过去十年已有较大的提高,但其量级仍为(″)级,对定位精度的影响可达3~5 m,是目前影响中国光学遥感卫星无地面控制几何定位精度的关键因素。

关键词：几何定位精度测量数据处理无地面控制亚米级光学遥感卫星相机标定时间同步误差影像定位

应用近似算法的光学遥感卫星区域目标成像任务规划方法

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航天器工程 2017年第2期26卷 7-13页

作者：史良树黄鹏战鹰朱政霖马广彬中国土地勘测规划院北京100081 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100094

光学遥感卫星成像任务规划的研究对象多以点目标为主,对于区域目标的处理,多是将其转化为点目标后求解,因此存在精度不高和效率过低等问题。同时,还存在对于长时间周期的规划问题耗时过长,以及大区域长时间任务规划性能较差等问题。文... 详细信息

光学遥感卫星成像任务规划的研究对象多以点目标为主,对于区域目标的处理,多是将其转化为点目标后求解,因此存在精度不高和效率过低等问题。同时,还存在对于长时间周期的规划问题耗时过长,以及大区域长时间任务规划性能较差等问题。文章根据卫星成像任务规划的约束条件,建立成像任务规划模型,分析并归纳光学遥感卫星轨道及星下点轨迹的特点,认为星下点轨迹在中低纬度区域的投影可近似认为是直线;通过将区域目标向直线投影,将二维平面区域转化为一维线状区域,对模型进行求解。该方法能大幅降低求解区域目标问题的复杂度,在一维线状区域的基础上对侧摆进行处理,同时能够提高长时间周期规划的性能。利用环境减灾-1A(HJ-1A)卫星进行验证,结果表明,文章提出的方法能够在较短的时间内解决大区域长时间成像任务规划问题。

关键词：光学遥感卫星星下点成像任务规划近似算法区域目标

地球同步轨道光学遥感卫星高精度高稳定度控制技术

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空间控制技术与应用 2021年第5期47卷 24-32页

作者：李果刘新彦遥感卫星总体部北京100094 北京控制工程研究所北京100094

介绍了我国新一代地球同步轨道光学遥感卫星控制系统的组成及技术特点,给出了关键部件的技术指标.描述了高轨遥感卫星在高精高稳快速机动、适应斜切遮光罩的全自主阳光规避、地速补偿以及高定位精度设计和实现的控制策略,给出的在轨实... 详细信息

介绍了我国新一代地球同步轨道光学遥感卫星控制系统的组成及技术特点,给出了关键部件的技术指标.描述了高轨遥感卫星在高精高稳快速机动、适应斜切遮光罩的全自主阳光规避、地速补偿以及高定位精度设计和实现的控制策略,给出的在轨实际数据遥测曲线验证了设计和实现的正确性,为我国后续更高分辨率地球同步轨道光学遥感卫星的发展奠定了坚实基础.

关键词：地球同步轨道光学遥感卫星控制技术