线阵CCD相机试验室像质测试的配准方法研究

文章讨论了在线阵CCD相机整机静态和动态像质测试中,由靶标像和CCD像元间配准的不确定性所引起的测量结果的不确定性,推导了在奈奎斯特频率下测量其静态和动态像调制传函时,矩形线条状靶标像和CCD像元间的对准位错量所引起的位错MTF计算公式,并按此公式提出了一类位错靶标的设计方法和使用方法,该位错靶标可使配准简化,提高测量结果的确定性。     

CCD相机调试和质量评估中MTF测量的一些体会

ＣＣＤ是采样器件，不能按照严格理论测量ＭＴＦ，但光学遥仍采用调制度测量作为像质评价尤其是相机调试的重要手段。文中先用简单易理解的方法演算ＣＣＤ（几何尺寸）正弦波调制度为基础，讨论矩形靶标调制度与正弦靶标区别，靶标相位地测量的影响并指出采用测量最大调制度及其技术的方法     

CCD共焦的误差分析

在ＣＣＤ相机的研制工作中，需要将多个ＣＣＤ安置于ＣＣＤ相机的焦面位置处，并使各ＣＣＤ像元之间相对于相机焦面的共焦偏差满足相机设计要求。为了达到这一目的，需要对多个ＣＣＤ进行焦面测量。文章对各种误差因素在测量过程中的影响进行了分析。     

一种卫星多光谱图像亚像元波段配准精度自动评价方法

多光谱图像波段配准精度是多光谱影像数据的一项重要指标。文章实现了一种基于相位一致特征的多光谱图像亚像元波段配准精度自动评价方法。通过对CBERS-02B卫星CCD多光谱图像波段配准精度自动评价,表明该方法对于亮度和对比度具有不变性,能均匀稳定提取多光谱数据不同波段影像大量同名特征匹配点,自动给出影像的不同区域的亚像元配准精度,实现对整景影像数据的较为完整准确评价。根据评价结果进行了地面处理系统校正,使行列方向除局部区域外均达到配准精度。     

TDICCD相机动态成像技术

文中首先介绍了时间延迟积分ＴＤＩ器件在实时观测相机上的应用。然后，作者从ＴＤＩＣＣＤ相机设计出发，在实验室加工了两套ＴＤＩＣＣＤ相机动态成像装置，动态成像质量达到了满意的结果。     

基于几何定位一致性的星载多光谱影像配准精度分析

多光谱影像波段配准是高分辨率光学遥感卫星多光谱相机数据预处理的关键环节,其配准精度直接影响影像产品的融合、解译等应用。文章首先从理论上深入分析了影响基于几何定位一致性多波段配准方法精度的因素,然后利用"资源三号"(ZY-3)卫星多光谱相机影像数据,并结合像方配准方法进行了对比实验验证。实验结果表明,当平台无震颤或存在微小震颤时,基于几何定位一致性多波段配准方法精度优于0.2像元,能满足高分辨率遥感卫星多光谱影像高精度配准需求。     

基于点云的非合作航天器位姿测量方法研究

针对已有基于二维影像的非合作航天器定位定姿方法在目标适应性和稳定性方面的不足,研究了一种基于三维点云的位姿测量方法。提出一种考虑累积误差的参数传递法进行序列点云的配准,用参数传递法获得初始值,在初始值的引导下与基准模型进行快速精确配准,实现了基于实时三维点云的相对运动跟踪,获得了较高的解算精度,方法利用目标的几何形状信息,有更好的普适性和稳健性。分别以仿真模型和现场模型作为测量对象进行位姿跟踪实验,用扫描仪获取动态卫星模型的三维点云并进行位姿解算,测量的运动轨迹与设计值吻合度较好,表明所提方法有较好的稳健性和较高的精度。     

多谱段光学遥感探测器配准误差分析

多光谱相机获取的同一目标在不同谱段图像中几何位置不同,造成了多谱段图像配准误差。而多谱段图像谱段配准问题是制约卫星数据规模化与产业化应用的重要因素之一。文章针对常见的同一光学系统多光谱成像模式,建立多谱段探测器配准误差模型,从空间相机设计角度考虑,仅考虑图像之间的位置关系,分别分析延时成像及非延时成像时造成谱段配准误差的因素,以及各因素对多谱段图像配准的影响。多谱段图像配准误差无延时成像时与各谱段像主点观测精度有关,延时成像时像主点位置观测精度和姿态指向精度影响较大,卫星速度观测精度影响较小。最后根据地面图像处理配准误差要求,仿真分析得出各引起配准误差因素的指标要求,可以为多光谱遥感器的设计和应用提供参考。     

天基光学传感器动态成像配准方法研究

图像配准是天基光学动态成像处理中的关键技术,在遥感侦察等领域有着重要应用。对星空背景和地球大气背景下天基目标探测中的图像配准问题进行研究。针对星图配准建立了部分平均Hausdorff距离(PMHD),并定义了一种新的相似性匹配测度,利用序贯岭回归估计方法实现快速配准;针对地球大气背景图像配准,通过改进的Harris角点检测亚像素定位提取特征点集,基于PMHD利用粒子群优化(PSO)算法实现图像的精确配准。仿真实验表明:提出的星图配准方法具有实时性和亚象元配准精度,联合PMHD和PSO的大气图像配准具有良好的配准精度和较强的抗噪干扰能力。     

资源一号卫星CCD相机辐射定标和图像辐射校正

文章介绍了ＣＣＤ相机的定标概念，结合资源一号卫星多光谱ＣＤＤ相机说明设计对定标手段设置的选择、定位机构的设计及操作要点、定标实验测试规划的重要作用，最后提出像校正方法的意见。     

TDICCD成像的速度同步分析和实验

模拟星载遥感器的成像条件对靶标进行动态成像，分析TDICCD相机的实验室动态成像性能，并通过改变运动像的速度，研究TDICCD与运动像不同步对成像质量的影响，考察相机在推扫成像过程中，因推扫速度失配而产生的像移现象对相机成像质量的影响，验证相机像移影响计算公式的推导结果。     

提高线阵CCD相机MTF的细分采样理论与方法

文章从理论推导了线阵ＣＣＤ相机间歇细分采样和连续细分采样成像所得到的光电图像调制度和ＭＴＦ公式，并讨论了这两种采样方法对提高动态成像ＭＴＦ的不同效果，分析了比较了它们的特点和工程应用的可能性。     

基于光学靶标的天线型面高精度摄影测量

天线型面的高精度测量是天线研发与生产过程当中的一个重要环节，特别是天线表面镀有镀膜的情况就需要用到非接触式的高精度测量方式，文章介绍了利用光学靶标投射器投射光学靶标代替传统反光标志点的非接触工业摄影测量技术，并对该技术的适用性与精度进行了一系列的对比测试，利用该测量技术得出的测量精度指标RMS与三坐标测量机所测RMS值进行比较，结果表明两者RMS值仅相差0.002 mm，同时与传统粘贴人工反光标志点测量RMS值相比较优于后者0.002 mm。以上测量结果对比验证了利用光学靶标投射器对镀膜天线型面的摄影测量的可靠性与测量精度满足高精度天线型面检测需求，实现了基于光学靶标的真正意义上的非接触高精度测量，为基于光学靶标的摄影测量在镀膜天线型面检测等方面的应用提供参考。     

空间失稳目标线阵雷达成像机理及三维重建

利用线阵激光雷达载荷小、抗干扰能力强等优势，研究空间失稳目标动态测量技术。探究线阵激光雷达成像机理，建立空间失稳目标运动模型，提出基于双切片法的目标可测区域提取机制，实现线阵激光雷达对空间失稳目标的驻留观测扫描；以ICP(Iterative closest point)配准结果为先验信息，提出逆序重建方案，建立重建点云精度以及平均密度评价机制，分析数据冗余对重建精度的影响，采用采样降维的方法进行配准重建计算，提高重建结果精度；最后进行仿真实验检验分析，实验结果表明空间目标可测部位数据提取合理准确，数据输出频率可达 1 Hz ，重建结果满足任务指标要求，重建点云平均密度达到19 mm，重建点云精度达到90 mm，为地面验证及在轨应用提供数据支撑和参考。     

卫星激光测距系统的系统差的测试和研究（一）

本文叙述了上海天文台第三代激光测距系统的系统差的研究方法和测试结果。本文首先介绍采用地面后向反射器靶标的实际测量，来模拟卫星回波信号强度变化对系统延迟的影响；研究系统延迟随时间的稳定性变化；同时研究单光子雪崩二极管（ＳＰＡＤ）接收器的工作电压对系统延迟的影响。     

航天飞机轨道飞行乘员的心血管检查和心血管失调

在航天飞机前４次飞行期间，为了确保乘员的健康和安全，测量了每名乘员的心血管指标，由血压和心电图的数据，可以确定微重力环境所引起的心血管失调的程度，为此目的，推导出定量的心血管失调指数（Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｎｄｅｘ ｏｆ Ｄｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ－ＣＩＤ），为临床医生评价提供帮助，观察了等渗盐水作为一种对抗立位耐力降低的防护措施，并发现对防止血液动力学的影响是部份有效的。据观察，再入     

品字形拼接探测器偏流角补偿研究

对遥感卫星TDI-CCD推扫品字形探测器偏流角的补偿进行了研究。根据偏流角产生机理,用轨道要素法推导出一种简单可靠的偏流角计算和补偿方法,将偏流角补偿后重新计算的欧拉角作为控制目标输入闭环进行控制,规避了三轴欧拉角转序的影响。分析了偏流角控制对品字形拼接探测器成像产生的像元错位、调制传递函数(MTF)、通道间配准和幅宽等的影响。结果发现:对偏流角进行控制后穿轨向像元错位可消除,沿轨纵向像元错位不能消除,穿轨和沿轨向MTF均可消除,偏流角可对幅宽无影响;不对偏流角进行控制会严重影响通道间的配准精度。所提方法计算简单,流程清晰,在工程中有一定的应用价值。     

基于ECEF的误差配准与目标跟踪算法

考虑量测噪声和地球曲率对配准的影响,提出了一种基于地心坐标系(ECEF)的扩展卡尔曼滤波(EKF)配准与目标艰踪算法.根据坐标系转换关系,给出误差配准计算公式,建立目标的动态方程,用EKF方程进行估计.仿真结果表明:该法能同时有效估计目标运动状态和传感器配准误差,可用于远距离的传感器配准和目标跟踪.     

基于点源阵列的星载面阵CMOS相机静态PSF测量

点扩散函数(Point Spread Function,PSF)能够完整表征物空间一点发出的光经过相机系统在像空间的分布特性,是空域图像复原、图像超分等处理的关键先验信息。针对基于点源的星载面阵CMOS相机静态点扩散函数PSF测量受点源相位影响、采样点少的问题,分析了相位模型,建立了相位理论模型模板库,提出了基于相似性度量函数模板匹配的相位确定方法,首次形成一套点源阵列靶标设计及数据处理方法,并对该PSF测量方法进行蒙特卡洛仿真,结果表明文章提出的方法对信噪比变化不敏感,具有较强稳定性,以二维高斯分布标准差衡量,测量精度达到95%。将该方法用于"高分四号"卫星全色CMOS相机的静态PSF测试,证明了该方法在星载面阵CMOS相机静态PSF测试工程应用中的可行性。     

航天测控通信站中的系统分析器

系统分析器是风云二号指令与数据获取站（ＣＤＡＳ）的自动化检测系统。它负责对ＣＤＡＳ各系统的性能评估和故障查寻工作。为确保ＣＤＡＳ系统连续运行，系统分析器通常接到备用系统进行实时检测，此外可对工作系统的重要参数进行监视。以专用计算机为核心，配以可编程开关网络和可编程仪器，经专用总线相连所构成的计算机辅助测试系统组成了系统分析器。所有检测按站内闭环测试、发射系统测试和接收系统测试三个环路进行。该系统可以由监控台发令，完成对站内１３个系统的３７项技术指标的自动检测。