锥摆扫一体化空间相机成像模式设计

• 作者: 支政 曲宏松 李静 张贵祥
• 来源期刊: 光学精密工程
• 关键词: 空间相机 成像模式 宽幅成像 几何参数 地面轨迹
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 536-546
• 页数: 11页
• 分类号: V443.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20212903.0536

摘要

针对高分辨相机难以实现超宽覆盖的问题,本文设计了锥摆扫一体化成像模式.通过对锥摆扫一体化成像原理进行分析,建立了锥摆扫一体化成像模型;然后,设计了最佳地面轨迹模型,并分析了轨道速度、平台旋转角速度和摆扫转动角速度的关系,并基于地面轨迹给出了曝光时间、帧频的计算方案.最后,通过MATLAB进行算例仿真,并对地面覆盖宽度和地面像元分辨率进行分析.结果表明:在轨道高度为500 km,像素尺寸为2.5 μm,焦距为360 mm,像元数为5 120×5 120时,取相机安装倾角为30°,摆扫成像帧数为10,地面覆盖宽度达到1 105.7 km,是星下点推扫成像的31.1倍,并且地面像元分辨率在6.4 m以下.锥摆扫一体化成像模式可以完全覆盖地面目标,并且在保证一定分辨率的条件下大幅增大幅宽.