卫星激光测距仪发散角系统的设计

介绍了房山人卫站近期对人卫激光测距仪发散角系统改造和完善过程中所开展的一些工作。首先针对实际工作中不同高度的观测卫星,按照光学原理设计了一套由成像系统、传动系统以及控制系统组成的自动调整发散角的装置,通过调控力矩电机的电压,经联轴件带动丝杠旋转,使滑块前后移动,从而改变成像系统,使激光束的发散角产生变化。其次为了验证系统设计的合理性,对本套装置进行了相关的实验。从实际的观测情况可以看出,改造后的发散角调整系统在提高整机观测能力方面有明显作用。     

测量仪器

CH20050504基于GPS的CCD相机同步控制器=CCD CameraSynchronizationControlDeviceBasedonGPS/高文武,贺赛先(武汉大学电子信息学院)∥武汉大学学报(信息科学版).-2004,29(8).-744～746介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和GPS的CCD相机同步控制器,阐述了控制器的硬件、软件设计思想,讨论了高精度时钟的实现,并给出了测试结果。CH20050505卫星激光测距仪发散角系统的设计=La serDivergenceDesigningforSatelliteLaserRanging/项清革,卫志斌,程伯辉,瞿锋,王谭强(中国测绘科学研究院)∥测绘科学.-2004,29(5).-44～46介绍了…     

激光测距仪微光电视系统的改进

激光测距仪微光电视系统的改进王相东（中国测绘科学研究院）前言本文阐述将激光测距仪的微光摄像电视系统改为主镜分光的形式，以提高观测卫星的能力，从而提高激光测距仪跟踪卫星的精度及稳定性。在激光人卫测距中，卫星的预报精度和仪器的跟踪精度都很有限，若盲目跟踪...     

人卫激光测距仪光轴校正系统的设计

本文介绍了一种人卫激光测距仪光轴校正系统，重点论述了系统的设计原理及软件和硬件的实现方法，以期用一套快速的自动调节系统取代人工调节。     

卫星激光测距的观测预报

本文介绍了卫星激光测距的观测预报方法,对卫星运动方程、方位角和高度角的计算以及约束及红束条件等问题进行了详细近探讨。该预报方法在流动型卫星激光测距仪的实际观测中得到了较好的检验。     

GF-4卫星影像几何定位精度分析

几何定位精度是衡量卫星影像几何质量的一个重要参数。针对高分四号(GF-4)卫星静止轨道面阵成像特点,以Google Earth为参考基准,对在轨测试前后GF-4卫星多光谱相机影像几何定位精度进行评价。重点分析了影像几何定位精度与太阳方位角/高度角和卫星方位角/天顶角/姿态角之间的关系,同时探讨了卫星姿态角/成像时间对相机姿态角误差补偿参数的影响。研究结果可为进一步优化该类型卫星影像成像模型,实现高精度几何定位提供参考依据。     

业界动态

国家天文台高精度人造卫星激光测距仪通过验收　　日前,对与中国测绘科学研究院合作研制的60cm口径的高精度人造卫星激光测距仪(SLR)进行了国内阶段的验收。该仪器系统是利用重大自然灾害的天文因素研究组向国家科技部申请的国际合作经费研制的,仪器系统主要性能达到了设计要求,仪器的总体性能是好的,其测程和测距精度等主要指标达到了国际人造卫星激光测距服务(ILRS)的标准。该高精度人造卫星激光测距仪将被安放在阿根廷圣胡安大学天文台,开展由中阿两国国家科技部门支持的天文国际合作。SLR的观测资料被广泛地用于卫星的精密定轨、地…     

光源发散角对DPC偏振定标的影响分析及验证

多角度偏振成像仪(DPC)是一种多角度、多光谱具备偏振测量功能的大视场偏振遥感器。偏振定标光源的发散角与DPC像元对应的视场角匹配一致,是提升DPC实验室偏振定标精度的关键因素之一。通过比较实验室偏振定标与在轨定标的状态差异,参考DPC在轨运行光学系统的成像原理,通过微分运算方式,建立一种偏振定标光源的发散角与单像元视场角匹配的模型,分析结果给出了光源的发散角应大于0.14°才能满足DPC全视场的偏振定标要求。以490 nm偏振通道为例,设计了采用可调光谱积分球替代0.125°发散角扩束镜平行光源方案,验证所建立模型和分析结果的合理性。结果表明,DPC的线偏振度测量值和理论预测值间的平均差异由1.26×10–2减小至4.4×10–3,说明所建立模型和采用可调光谱积分球作为偏振定标光源方案可用于DPC的实验室偏振定标。     

基于观测角信息的HJ-1A/B卫星光学影像几何精纠正

现有国产环境卫星光学影像标准数据产品为二级影像,采用系统几何纠正的方法生成,未消除地形起伏引起的影像变形;而这种二级影像产品不包含严格成像模型信息,对地形起伏较大的区域,难以采用现有纠正方法可靠地进行几何精纠正。针对这一问题,提出一种基于观测角信息的几何纠正方法。采用标准影像产品附带的观测角数据恢复影像光束,建立近似成像几何模型,使该卫星光学影像标准数据产品可按正射纠正的方式进行几何精纠正,从而有效消除地形起伏的影响。实验表明,方法相对于现有精纠正方法,提高了中等空间分辨率卫星影像几何纠正的精度和稳定性。     

一种面向区域目标的敏捷成像卫星单轨调度方法

针对传统卫星调度方法难以满足应急观测强时效性的问题,提出一种针对敏捷成像卫星的调度方法。首先动态计算敏捷卫星观测摆角、幅宽和持续时间,再以平行条带分割区域目标,获得最小姿态调整时间;在此基础上,设计等步长搜索算法求解对区域目标的最佳观测点。构建了包含4颗敏捷成像卫星的STK仿真场景,仿真结果说明该方法在提高观测目标覆盖率的同时减少了获取影像的时间。     

航天遥感立体测绘小卫星目标跟踪与角度测量

随着现代小卫星技术的不断发展成熟，利用该技术为地球观测服务将成为一件远景可观，意义深元的事情，文中针对舆型航天遥感立体测绘微小卫星的需求，结合单脉冲测角原理给出了航天遥感测绘小卫星地面站面线系统的整体分析与设计。     

一种提高CCD成像卫星空间分辨率的方法研究

从卫星硬件设计与地面软件处理相结合的角度出发，建立了一套提高卫星图像空间分辨率的方法。对模拟靶标图像、一航景物图像、遥感图像分别进行了不同分辨率成像效果的计算机模拟。结果表明，所建立的卫星图像空间分辨率提高理论是正确的，使卫星图像空间分辨率提高2倍甚至更多在理论上是可行的。这一研究成果的实际应用，将会提高卫星的空间分辨率，也可以在保持卫星分辨率的条件下，缩小光学仪器的焦距，使卫星相机小型化，减小其体积和重量。     

卫星观测方位对遥感成像的影响

光学卫星成像主要是通过传感器接收地表对太阳入射光线的反射、地表辐射和大气散射等能量,形成影像数据。卫星侧视成像时,太阳与卫星之间的位置关系随日期、地理位置和地方时变化,当条件适当时,两者处于对称关系,从地面上看类似镜面反射状态。此时,由于地表的非朗伯性,就使卫星接收的反射能量偏高,造成接收得到的图像亮度高于正常水平,甚至过饱和而不可用。本文以SPOT卫星为例,从卫星的观测方位和太阳的照射方位入手,讨论卫星观测方位对遥感成像质量的影响。经分析,每年5—9月期间,在北纬32°—45°地区,当SPOT卫星以较大的侧视角向左侧成像时,卫星观测方向和太阳入射方向在成像区投影共线并且太阳的高度角与卫星的高度角近似相等的可能性很大,从而影响卫星成像的质量。     

遥感卫星成像的HoloLen2混合现实教学设计与实践

针对遥感卫星成像教学内容的特点，以及现有教学手段的不足，基于微软HoloLens2头戴式MR设备，将遥感卫星轨道和成像原理等课程知识点融入到混合现实环境中。设计了遥感卫星成像教学内容，混合现实环境开发，以及MR课堂教学实践。在混合现实技术的支持下，遥感课程教学强化了遥感卫星成像的重难点知识，HoloLens2混合现实技术在实际的教学过程中得到学生的认可，有效地提高了遥感卫星成像的教学效果。     

一种低成本、低精度SINS/GPS组合导航系统及试验研究

在SINS（捷联式惯性导航系统）与GPS组合时，航向角的可观测性较弱，经过卡尔曼滤波后，航向角误差虽有所改善，但仍呈发散趋势，当采用低成本、低精度SINS时，该趋势进一步加剧。为了抑制该发散趋势，针对某型低成本、低精度SINS硬件组成（包括AHRS（姿态和航向参考系统）与IMU（惯性测量器件））的特点，提出了利用AHRS代替SINS航向角信息的方法。实际静态与动态试验表明，利用该方法可有效地抑制组合系统航向角的发散趋势，定位精度较高。     

对地观测卫星地面站的目标跟踪技术

利用人造地球卫星进行对地观测是近些年来迅速发展起来的航天领域高新技术。本文针对目前对地观测卫星技术的发展，结合单脉冲测角原理给出了一种对地观测卫星地面站天线系统的整体分析与设计的方法。     

GF-4卫星不同成像状态下影像定位误差特性分析

高分四号（GF-4）卫星作为我国高分对地观测系统中一颗高分辨率面阵成像的静止轨道卫星,其在不同成像状态下的影像几何定位精度一直是科研人员和应用部门所关注的。本文以谷歌地球数据为几何参考,通过对比GF-4卫星影像和谷歌地球影像上同名点位置信息,分析了GF-4卫星在凝视、俯仰、滚动成像状态下的影像定位特性。结果表明,单幅影像内部均出现了明显的系统误差,凝视成像过程中同一点位的影像定位误差波动较小,俯仰/滚动姿态影像定位误差与俯仰角/滚动角成正比关系。该结论可为地面数据处理部门和用户在数据校正和应用时提供参考。     

新技术名词解释

<正> 《卫星激光测距法》:卫星激光测距仪测定地面观测站至卫星距离的方法。卫星激光测距仪自地面观测站发射激光至人造卫星上的反射器,又自反射器反射回地面观测站,用望远镜接收返回的激光信号,并准确记录往返时间,据以推算卫星到测站的距离。测距精度小于一米。利用卫星激光测距资料,可求定卫星的精确轨道、地球引力场、地极移动、板块运动、固体潮等。还可用于卫星大地测量和测定几千公里长     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估.     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估。