航天TDICCD相机静态调制传递函数的研究

文章从分析国内外航天TDICCD相机出发 ,研究得出 ,在实验室测得相机奈奎斯特频率 (fN)处的静态调制传递函数 (MTF)达到 0 .1 5 ,则相机星载时 ,就可达到fN 对应的地面像元分辨率 ,即设计要求的分辨率。     

TDICCD相机的相对孔径与器件像元尺寸关系的研究

采用TDICCD可用小相对孔径光学系统，使相机轻型化，文章指出相机的相对孔径与TDICCD的像元尺寸必须正确地匹配，才能保证相机在奈奎斯特（Nyquist)频率处的实验室静态传递函数（MTFfN)≥0．2。确保相机装在卫星上飞行时，达到截止频率对应的地面像元分辨率，并介绍了国外TDICCD相机的主要参数。     

TDICCD相机的相对孔径与器件像元尺寸关系的研究

采用TDICCD可用小相对孔径光学系统 ,使相机轻型化。文章指出相机的相对孔径与TDICCD的像元尺寸必须正确地匹配 ,才能保证相机在奈奎斯特(Nyquist)频率处的实验室静态传递函数(MTFfN)≥0.2。确保相机装在卫星上飞行时 ,达到截止频率对应的地面像元分辨率 ,并介绍了国外TDICCD相机的主要参数。     

“资源三号”高分辨率立体测绘卫星三线阵相机设计与验证

2012年1月9日,中国第一颗民用高分辨率立体测绘卫星——"资源三号"卫星在太原卫星发射中心成功发射,星上装载的三线阵相机可以获取2.1m地面像元分辨率(正视相机)和3.5m地面像元分辨率(前/后视相机)全色影像。文章介绍了三线阵相机的组成及工作原理、关键技术及实现情况、在轨运行和测试情况,给出了在轨测试的初步结果。在轨运行情况表明:相机设计合理,成像品质优异,各项指标满足1∶50 000制图应用的要求,实现了内方位元素的高精度稳定,对卫星定位精度达到国际先进水平发挥了关键作用。     

资源一号卫星在辽东区域环境监测中的应用评价

通过对资源一号卫星遥感数据在辽东地区环境的应用，评价了资源一号卫生CCD相机获取的图像质量，认为资源一号卫星CCD相机数据几何精度、空间分辨率达到设计要求，图像信息量丰富，在环境保护领域具有广阔的应用潜力。     

“高分五号”卫星可见短波红外高光谱相机的研制

可见短波红外高光谱相机是"高分五号"卫星上的主载荷之一,由中国科学院上海技术物理研究所研制,以60km幅宽、30m的地面分辨率和5~10nm的光谱分辨率,同时获取地物在400~2 500nm范围内共330个连续谱段的空间信息和光谱信息。相机在可见近红外谱段(0.4~1.0μm)的光谱分辨率约为5nm,短波红外谱段(1.0~2.5μm)约为10nm。高光谱相机将能够解决遥感应用中的许多关键科学问题,诸如生态、环境监测、国土资源和地质矿产调查,以及灾害监测,农、林、牧业精细作业,城市规划等遥感应用。高光谱相机是中国首个采用凸面光栅分光的卫星载荷。与Hyperion上的仪器相比,高光谱相机信噪比更高(3~4倍),地面覆盖更宽(约8倍),谱段数更多(多100多个)。此外,高光谱相机的综合性能指标与未来5–10年国际上要发射的高光谱相机相当。     

全球高分光学星概述(一):美国和加拿大

目前,美国高分辨率光学卫星在技术与应用方面处于世界领先地位。锁眼-11(KH-11)与天基红外系统(SBIRS)卫星主要用于军事目的,KH-11地面分辨率(全色)达到0.1m。在低轨高分光学星中,数字全球星座(DigitalGlobe Constellation)卫星(QuickBird-2、GeoEye-1、WorldView-1/2/3)是主要的商业遥感卫星,地面分辨率(全色)可达0.31m。地球静止轨道高分光学星处于研制之中,设计分辨率(全色)为1m。此外,美国也高度关注小卫星星座与纳卫星/立方星星座的研发与应用。加拿大光学卫星主要应用于空间碎片与近地小天体监测,用于极地气象服务的光学相机已基本研制成功。文章着重阐述美国和加拿大对地观测高分辨率光学卫星的运作、技术状态与发展趋势。     

“太空千里眼”——“高分一号”卫星传回首批图像

2013年6月6日中国国家国防科技工业局发布了"高分一号"卫星获取的首批影像图,图片影像清晰,层次分明,信息丰富。专家表示该卫星达到了设计要求,后续将为国土、环境、农业等领域提供精准服务。作为中国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星,"高分一号"卫星配置了2台分辨率为2m全色/8m多光谱的高分辨率相机和4台分辨率为16m的多光谱宽幅相机,6台相机全部由北京空间机电     

"巴遥一号"卫星双相机在轨绝对辐射定标及精度分析

"巴遥一号"卫星作为中国整星出口巴基斯坦的第一颗光学遥感卫星,搭载了两台全色/多光谱高分辨率相机,每台相机全色波段的像元分辨率为1m,多光谱波段(蓝、绿、红及近红外)的像元分辨率为3m。为满足"巴遥一号"卫星双相机绝对辐射定标精度7%(2σ)的指标要求,文章采用基于灰阶靶标的绝对辐射定标方法,在敦煌定标场开展了为期56天的试验,得到了双相机的绝对辐射定标参数,然后进行定标不确定性评估并与基于大面积均匀场反射率法的MODIS结果、基于太阳-漫射板的MODIS星上定标结果进行交叉定标验证。结果表明,文中方法获取的"巴遥一号"卫星双相机定标绝对辐射精度为5.2%(2σ),满足其绝对辐射定标指标要求和定量化应用要求。     

巡天遥看神州美,重彩高分山水情

高分一号卫星是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的首发星,配置了2台2米分辨率全色/8米分辨率多光谱相机和4台16米分辨率多光谱宽幅相机,设计寿命5至8年。     

高分辨率TDICCD相机轻量化技术

高分辨率可见光相机是航天侦察最重要的手段之一。随着用户对分辨率的要求不断提高，光学系统的焦距不断增长。长焦距TDICCD相机代表着长焦距传输型相机的发展方向，而焦距的增长意味着相机尺寸和质量的增加。文章介绍了国外轻量化技术的一些成果，从结构、材料、探测器等方面讨论了我国高分辨率相机轻量化的技术途径。     

中巴地球资源卫星CCD相机及其改进设想

本文简要介绍中巴地球资源CCD相机的性能、组成、工作原理、技术攻关情况，介绍01星相机在轨工作、图像质量和应用性能评价，02星的改进和质量情况。提出在后继星中将其进一步改进成为高水平20m分辨率多光谱CCD相机的设想。     

提高空间光学遥感器有效分辨率的方法研究

亚像元成像技术是实现相机小型化、提高相机空间分辨率的有效方法。文章介绍了国内外主流的亚像元成像技术,分析了采样方式对标称分辨率及有效分辨率的影响。提出了基于倒易晶胞理论的自适应倒易晶胞用于调整错位频谱的方法,进一步提高了遥感器的有效分辨率。     

“高分四号”卫星凝视相机设计与验证

2015年12月29日,中国第一颗地球静止轨道高分辨率光学遥感卫星—"高分四号"卫星在西昌卫星发射中心成功发射,星上装载的北京空间机电研究所研制的高分辨率光学遥感凝视相机,可以获取星下点可见光近红外谱段(全色及多光谱)50m地面像元分辨率、中波红外谱段400m地面像元分辨率图像,地面覆盖超过400km?400km。文章介绍了该相机的组成及工作原理、相机的关键技术及实现情况,给出了地面测试与试验结果,对在轨运行和测试情况进行了简单介绍,列出了在轨测试的主要结论。     

“高分四号”卫星面阵凝视相机超分辨技术

"高分四号"(GF-4)卫星是中国首颗高分辨率地球静止轨道卫星,在防灾减灾、环境监测、天气预报等领域具有重大的应用价值。GF-4卫星相机采用面阵探测器,具有凝视观测、时间分辨率高等特点。根据GF-4卫星的成像特点,对GF-4卫星影像进行超分辨重建,可得到分辨率更高的卫星影像。文章针对遥感影像超分辨率重建需要解决的三个问题:图像配准、点扩散函数(Point Spread Function,PSF)的准确测量和超分辨率重建算法进行了研究。使用了精确测量PSF的改进凸集投影超分辨重建方法对GF-4卫星在轨图像进行了验证。测试结果表明,经超分辨重建后的影像在保持清晰度和信息细节的同时,分辨率得到了较大提高。该方法在面阵凝视空间相机遥感图像的超分辨重建领域具有良好的应用前景。     

监测地球资源的小型空间相机

近年来，小卫星的发展非常迅速，同时适于小卫星的有效载荷也得到了相应发展。小型ＣＣＤ相机已成为各国竞相研制的重点之一。以色列ＥＬＯＰ光电公司正在研制的轻型ＣＣＤ相机－－ＣＥＲＥＭ（监测地球资源的空间相机），不仅体积小，重量轻、功耗低，而且还有较高的分辨率，非常适合在小卫星上使用。     

高分辨率相机对安装底板微振动幅值的要求分析

相机安装底板作为卫星和相机的接口,其微振动量级对卫星、相机都很重要。总体设计经常把相机视为刚体,忽略了相机弹性和扰振频谱的耦合,使得计算出现误差。文章将相机视为弹性体,利用有限元软件和CODEV建立了结构、光学模型,分析了安装底板1μm平动位移以及0.1″转动位移对相机像移的全谱段影响,并反推得到了相机对安装底板微振动的频域要求。结果显示,以像移不超过0.35个像元(像元大小7μm)为指标,某分辨率1m的相机的安装底板在敏感频率处的平动位移幅值不应超过0.01μm,角位移幅值不应超过0.003″,该分析可以为总体设计初期提供参考。     

“高分四号”卫星凝视相机的技术特点

"高分四号"卫星凝视相机具有高时间分辨率、较高空间分辨率和较大成像幅宽的特点。它包含可见光近红外(VNIR)通道和中波红外(MWIR)通道,VNIR通道有5个谱段,MWIR通道有1个谱段,具备昼夜成像能力。相机光学系统为折反射系统,采用分色片实现VNIR与MWIR谱段分离,利用旋转滤光轮将入射VNIR辐射分成5个谱段。VNIR焦面组件采用全局电子快门CMOS面阵探测器;MWIR焦面采用HgCdTe面阵探测器,由脉冲管制冷机制冷到80K。MWIR谱段采用两个黑体进行星上定标。基于用户需求和地球静止轨道环境开展了相机与卫星平台一体化设计、光学系统力学和热学稳定性设计、微振动抑制设计、活动机构长寿命高可靠性设计。     

简讯

德国推出“火星96"立体相机 俄罗斯“火星96”飞行器的科学任务是收集火星大气和地表的有关数据,其中包括火山、蚀损过程以及气候状况的数据。德国道尼尔卫星系统公司将为该飞行器提供高分辨率立体相机。该相机的镜头和滤光镜由耶那光学公司提供。这种高分辨率立体相机用九个彩色立体通道对火星表面进行扫描,其全色相片的分辨率可达到10m。所得图像先转变成电信号,再经数字压缩传输到地面,地面收到这些信号后,经解码再还原成图像。     

盐城市农田区域CBERS-04星PAN相机5m融合影像

图为江苏省盐城市农田区域CBERS-04星PAN相机仿真彩色融合影像(5m分辨率)。成像时间为2014年12月8日,图像中地物的边界都很规整,有方形和矩形的农田,细长的沟渠和田间道路。