微纳卫星光学载荷技术发展综述

阐述了微纳卫星光学载荷从单一摄像头到应用模式多样的综合系统的发展过程。调研了国外微纳卫星光学载荷的发展现状及特点,如轻小型化、紧凑化、观测任务多样化和视频成像,主要表现在低成本商业遥感应用,适于新技术演示验证、光学载荷图像产品的网络应用、商用现货(COTS)技术应用、模块化技术体系等方面。通过归纳总结得出以下启示:我国微纳卫星光学载荷发展应紧跟国际步伐,瞄准低成本商业遥感方向,建立标准化、模块化微纳卫星光学载荷技术体系;发展颠覆性技术(薄膜衍射成像和液晶可调光谱滤光片用于高光谱成像),积极探索微纳卫星光学载荷研制模式的创新。     

国外深空探测光学遥感载荷发展现状与启示

文章对国外近十几年来的深空探测光学遥感载荷的发展情况进行了介绍,并按科学目标进行了分类。总结了深空探测光学遥感载荷的发展趋势与启示,为深空探测光学遥感载荷的发展提出了几点建议。     

空间站制品载荷返回技术研究

文章通过研究国际空间站应用情况,分析了其空间制品载荷返回技术的发展现状。对目前国际空间站制品载荷返回技术的研究现状进行了详细的介绍,着重对俄罗斯、日本和欧洲的研究情况进行了论述。结合国际的工程实际,归纳出空间制品返回的技术思路。分别对不可展开舱体、结构展开式舱体和充气展开式舱体方案分别进行了论述,总结了各种方案的特点。最后针对空间制品返回方案的关键技术进行了说明,提出相应的技术解决思路。通过文章的论述,指出了结合目前中国空间站计划,实施对空间制品载荷下载的研究意义,同时为空间站制品的下行提供了相应的技术解决途径。     

灾难警报从天上发出

国际空间站作为近地轨道空间唯一在轨运行的大型综合实验平台，部署了许多先进的对地观测和遥感设备。使用手持或自动装置，航天员可以灵活开展对地观测活动，尤其是在监测突发自然灾害时，较无人飞行器而言，更具灵活性。作为一个“全球观测与监测站”，国际空间站在收集全球气候、环境变化及自然灾害信息，推动探究和解决地球环境问题以及推动全球对地观测活动的国际合作方面发挥了重要作用。     

空间遥感智能载荷及其关键技术

针对空间对地遥感观测任务对遥感器高分辨率和灵活性的需求,文章提出并介绍了智能空间光学载荷技术。所研制的新型载荷系统的设计思想是将微型高精度星敏感器、MEMS陀螺仪、高分辨率光学相机进行一体化设计,全面提高在轨成像时相机姿态实时性测量精度及各组件数据深耦合性。应用实时定姿定位、动态像速匹配及像差追踪校正,图像非盲反卷积等自主研究开发的最新理论和技术成果,实现遥感器在轨智能化高分辨率成像。根据智能载荷的技术特点开展了相关原理样机标定和测试技术的研究。     

20世纪中国的卫星遥感

随着中国航天事业的发展,中国的卫星遥感技术取得了长足的进步。在中国于20世纪发射的航天器中,对地观测卫星占一半左右。通过这类卫星的研制,中国的卫星遥感技术,尤其是卫星光学遥感技术已由胶片回收型发展到光电传输型,从可见光遥感发展到可见光-红外遥感。本文将从中国于20世纪发射的光学型对地观测卫星、研制成功的航天光学遥感器以及建成的卫星对地观测信息应用系统这三个方面,回顾中国在卫星遥感领域取得的进展。     

20世纪中国的航天返回与遥感

介绍了中国在20世纪发射的返回式航天器和光学型对地观测类卫星、研制成功的航天光学遥感器和建成的卫星对地观测信息应用系统 ,展示了中国在航天返回与遥感领域取得的进展     

我国卫星光学遥感技术的成就与新世纪展望

介绍我国已发射的光学型对地观测卫星和研制成功的航天光学遥感器 ,展示中国在卫星遥感领域取得的成就 ,并展望新世纪卫星光学遥感技术的发展     

20世纪中国的航天返回与遥感

介绍了中国在20世纪发射的返回式航天器和光学型对地观测类卫星、研制成功的航天光学遥感器和建成的卫星对地观测信息应用系统，展示了中国在航天返回与遥感领域取得的进展。     

民用遥感卫星载荷在轨辐射定标与定量应用

文章总结了中国民用卫星载荷特点和现有定标技术概况,确立了适合中国遥感卫星光学载荷特点的在轨场地定标算法流程,并成功应用于民用遥感卫星的辐射性能在轨检校分析;以民用遥感卫星数据为基础,研究典型的陆地特征参量地表反射率和地表温度反演算法,并基于初级产品开展必要的应用示范研究。结果表明:文章规定的定标方法可准确检校卫星载荷在轨辐射性能变化情况,获取的定标系数精度满足后续定量应用的需要,基于中国遥感数据的应用示范效果良好。     

我国极轨气象卫星的发展

介绍了我国极轨气象卫星的现况。提出了由风云三号(FY-3)上午星、下午星和降水测量卫星组成的我国极轨气象卫星对地观测网构想,给出了三种卫星的主要仪器性能指标。讨论了多载荷综合观测,利用微波波段实现全天候探测,提高光谱分辨率,提高空间分辨率,提高仪器的灵敏度、定标精度,发展无线电(GPS)掩星探测,以及发展主动遥感等极轨气象卫星发展趋势。对我国极轨气象卫星的发展给出了气象卫星向对地综合观测发展、遥感探测技术向"四高两全一多"发展、探测方式向主动与被动结合方向发展、遥感应用向高精度定量化发展、发展专用卫星或小卫星阵列等建议。分析了转动部件与太阳阵耦合抑制、高指向精度高稳定度姿态控制、高数据率数据传输、颤振对高光谱成像质量的影响分析及减振、主动微波及可见、红外、紫外谱段高精度地面及在轨定标等实现我国极轨气象卫星发展的关键技术。     

多体回收小型返回舱

把有些航天器(如空间站和侦察卫星等)上的物品返回地面,有两种方法可选用:一种是搭载天地往返运输系统返回,另一种是利用航天器上设置的专用返回舱返回。TAURUS和FAST是德国在80年代末设想的两种多体回收小型返回舱。它们预先装在空间站的贮存库中,需要时即可携带待返物品离开空间站、再入大气层并返回地面。文中主要介绍TAURUS返回舱的运行程序及主要构件(有效载荷舱、弹射装置及辅助设施等)。     

基于CAN总线的有效载荷温度测控系统

温度是有效载荷系统设计中的一个重要参数,针对空间粒子探测器阿尔法磁谱仪(AMS),介绍一种基于CAN总线的分布式有效载荷温度测控系统。系统采用数字式温度传感器DS18S20作为温度检测元件,以单总线实现远程数据采集模块的多点温度检测。基于探测器的地面测试系统,实验分析了数字式温度传感器空间应用的可靠性,并从软硬件角度提出了改善系统可靠性和测量精度的方法。     

WorldView系列卫星设计状态分析与启示

WorldView 系列卫星是目前世界商业卫星中分辨率较高的光学遥感卫星。文章从卫星总体设计角度介绍了WorldView 系列卫星技术指标,分析了卫星敏捷机动工作能力、构形布局设计、平台和载荷一体化设计和微振动抑制设计等,梳理出国外先进遥感卫星的发展趋势,以此为基础提出了对我国新一代光学遥感卫星的设计启示。     

基于直方图修改的卫星遥感图像无损隐藏传输

针对星上低速率数据的传输问题,提出了一种基于直方图修改技术的卫星遥感图像无损隐藏传输方法。该方法通过对星上高速率遥感图像相邻像素差的直方图进行修改,将低速率数据嵌入到原始高速率遥感载体图像中,并利用卫星高速数传系统进行下传。地面接收端可以从载体图像中正确提取低速率数据,并无损恢复原始高速率遥感图像数据。该方法在不增加卫星数传系统复杂度和信息传输速率的前提下,提高了卫星数传系统的利用率,增强了数据传输的隐蔽性。实验结果表明,本文算法在保证良好的不可见性的情况下,获得了较高的纯载荷嵌入容量。与其它无损嵌入方法相比,在峰值信噪比和纯载荷嵌入容量方面都有很大的优势。     

Comparison of remote sensing experiments from airborne and space platforms

Recent technological advances in the development of instruments and platforms like aircraft, balloons, satellites, the space station and, very recently, Zeppelin dirigibles, have opened up many new applications for remote sensing. This paper is an attempt to summarise and compare advantages and disadvantages as well as limitations, restrictions and perspectives of passive remote sensing instruments used on the different platforms and it should help to select the best platform for a special application for Earth observation.     

星载激光雷达高精高稳探测卫星系统保证技术

激光雷达探测精度高,具备全天时工作和垂直探测能力,在大气环境天基遥感领域应用广泛。基于CO_2柱线浓度激光遥感探测原理,分析了积分路径差分吸收星载激光雷达测量系统的激光波长、能量精度和稳定性及光轴指向精度等关键指标要求和功能模块配置,重点开展了星载激光雷达光机头部稳定安装、良好机热环境保障及星敏载荷一体化布局等整星层面系统设计保证,仿真结果初步表明设计方案可行。同时,提出了激光雷达波长、能量精度及稳定性实时监测、卫星对地光轴指向高精度测定和星地载荷光轴指向测量误差标定的地面试验验证要求,以确保系统设计的有效性,为激光雷达遥感卫星的研制提供了技术参考。