三线阵测绘相机交会角在轨监测可行性分析 被引量：12

1

作者 吕勇 冯其波 +3 位作者 孙世君 孙鹏 刘力双 郎晓萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3390-3395,共6页

卫星发射和在轨运行期间,三线阵测绘相机交会角受环境影响会发生变化,从而制约了测绘精度。与现有通过地面控制点反算补偿的方法相比,三线阵测绘相机交会角在轨监测是以上问题实时直接的解决方案,也是无地面控制点摄影测量的关键技术。... 卫星发射和在轨运行期间,三线阵测绘相机交会角受环境影响会发生变化,从而制约了测绘精度。与现有通过地面控制点反算补偿的方法相比,三线阵测绘相机交会角在轨监测是以上问题实时直接的解决方案,也是无地面控制点摄影测量的关键技术。但其理论上涉及多达36个自由度变化,难以直接实现。为此建立了包含全部自由度变化的测绘相机整体数学模型,推导出完整的相机交会角表达式。进一步基于对各参量影响程度的分析完成了自由度约简,得到简化的相机交会角表达式,并通过仿真验证了简化的合理性,各自由度参量在[0,200μm/(″)]变化范围内,简化误差小于0.05″。分析结果表明:只要重点监测5个关键自由度变化就可以实现三线阵测绘相机交会角的监测,从而大幅降低了系统的复杂程度并使在轨监测成为可能。 展开更多

关键词 在轨监测 摄影测量 三线阵测绘相机 交会角 仿真

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三线阵测绘相机光学系统的杂光分析与计算 被引量：9

2

作者 田铁印 王红 冯晟杰 《中国光学》 EI CAS 2012年第6期583-589,共7页

针对光学系统的杂光导致三线阵测绘相机成像质量下降的问题,根据光学系统的设计结果,对相机入口处的杂光能量、像面杂光辐照度、杂光系数等进行了分析与计算,提出了合理的杂光抑制措施。利用Thermal Desktop软件和Light-Tools软件,对三... 针对光学系统的杂光导致三线阵测绘相机成像质量下降的问题,根据光学系统的设计结果,对相机入口处的杂光能量、像面杂光辐照度、杂光系数等进行了分析与计算,提出了合理的杂光抑制措施。利用Thermal Desktop软件和Light-Tools软件,对三线阵立体测绘相机各光学系统进行分析与模拟计算,得到其杂光系数均小于5%。最后进行了光学实验,并利用面源法测试了杂光系数。检测结果验证了杂光分析与研究方法的正确性以及杂光抑制措施的可行性。 展开更多

关键词 三线阵测绘相机 光学设计 成像质量 杂光分析

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三线阵测绘相机光学系统的设计和公差分析 被引量：14

3

作者 王红 田铁印 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1444-1450,共7页

针对三线阵测绘相机光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路设计了一种兼具匹兹瓦型与对称型优点的新型光学系统结构。该系统在Nyquist频率77 lp/mm时,正视相机全视场的平均传递函数为0.613,... 针对三线阵测绘相机光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路设计了一种兼具匹兹瓦型与对称型优点的新型光学系统结构。该系统在Nyquist频率77 lp/mm时,正视相机全视场的平均传递函数为0.613,前、后视相机全视场的平均传递函数为0.578;正视相机畸变为2×10-5,前、后视相机畸变为2.4×10-5。运用公差的灵敏度分析和反转灵敏度分析,计算了系统内各公差参数对光学系统成像质量的影响,给出合理的公差要求及合适的补偿调整参数。按给定的公差要求,加工、装调了具有较高成像质量的光学系统。实验检测结果表明,各相机光学系统传递函数的测试值均在0.451以上,满足实验室静态传递函数>0.2,相对畸变<3×10-4的指标要求,制定的公差合理、可行,验证了公差分析与研究方法的正确性。 展开更多

关键词 三线阵测绘相机 光学设计 公差分析

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三线阵立体测绘相机高精度调焦技术及实现 被引量：8

4

作者 李朝辉 王智 +1 位作者 乔克 张立平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期41-46,共6页

三线阵CCD立体测绘相机既要保证清晰成像,还要保证内方位元素测定精度要求。简要分析了立体测绘对调焦系统精度的要求,给出了导轨副调焦方案和凸轮驱动调焦方案,并设计了凸轮调焦机构以及控制单元。该系统结构紧凑,稳定可靠。通过实验表... 三线阵CCD立体测绘相机既要保证清晰成像,还要保证内方位元素测定精度要求。简要分析了立体测绘对调焦系统精度的要求,给出了导轨副调焦方案和凸轮驱动调焦方案,并设计了凸轮调焦机构以及控制单元。该系统结构紧凑,稳定可靠。通过实验表明,该调焦系统到位重复性精度小于±11μm,调焦运动引起的线阵CCD旋转误差小于5″,直线性误差小于8″,并且满足空间环境条件下立体测绘的使用要求。 展开更多

关键词 三线阵测绘相机 调焦系统 凸轮机构 调焦精度

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三线阵立体测绘相机热控系统的设计 被引量：28

5

作者 黎明 吴清文 +1 位作者 江帆 黄涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1367-1373,共7页

为了保证测绘相机的正常工作和测绘精度,针对测绘相机的特点设计了热控系统,并对该系统进行了热平衡试验验证。首先,对测绘相机所处的热环境进行了分析,对测绘相机窗口的外热流进行了计算。然后,对测绘相机的各个部分进行了热设计;采用... 为了保证测绘相机的正常工作和测绘精度,针对测绘相机的特点设计了热控系统,并对该系统进行了热平衡试验验证。首先,对测绘相机所处的热环境进行了分析,对测绘相机窗口的外热流进行了计算。然后,对测绘相机的各个部分进行了热设计;采用被动热控措施控制相机的温度水平,降低测绘相机系统对外部热环境变化的灵敏度;采取主动热控措施进行温差补偿,减小相机的轴向和对径温差。最后,根据测绘相机的热环境和各种工作模式设计了3种极端试验工况,进行了热平衡试验。试验结果表明,在热控系统工作的情况下,测绘相机系统在各种工况下温度波动在(18±2)℃之内,且轴向温差<4℃,径向温差<0.5℃,测绘基座的温度在(18±3)℃之内。得到的结果能够满足测绘相机系统的需求。 展开更多

关键词 三线阵立体测绘相机 温度均匀性 热稳定性 热试验

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线阵-面阵CCD三线阵立体测绘相机焦平面组件的研制 被引量：7

6

作者 周怀得 刘金国 +3 位作者 张立平 乔克 陈佳豫 孔德柱 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1492-1499,共8页

介绍了线阵-面阵CCD(LMCCD)制式相机的相关原理,提出实现LMCCD相机的关键在于相机焦平面组件的研制。给出了LMCCD相机焦平面组件在研制过程中的关键技术,如LMCCD像面基板与CCD的高精度拼接,焦平面组件电子学部分的低噪声、高集成度设计... 介绍了线阵-面阵CCD(LMCCD)制式相机的相关原理,提出实现LMCCD相机的关键在于相机焦平面组件的研制。给出了LMCCD相机焦平面组件在研制过程中的关键技术,如LMCCD像面基板与CCD的高精度拼接,焦平面组件电子学部分的低噪声、高集成度设计,焦平面组件在真空环境下的热噪声抑制和热传导设计,以及焦平面组件的装配和焊接等。最后,给出了研制和测试结果。LMCCD拼接的共面精度优于5μm,平移量和平行度均优于2μm;在典型工作情况下,实验室测试信噪比优于90;在15min的工作周期下,焦面组件的温度控制在30℃以下。这些结果满足LMC-CD制式相机关于CCD拼接、焦面温度控制和信噪比的要求。 展开更多

关键词 卫星摄影测量 三线阵立体测绘相机 线阵-面阵CCD 焦平面 拼接

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三线阵CCD立体测绘相机的集成装调 被引量：10

7

作者 苗健宇 张立平 +1 位作者 翟岩 梅贵 《中国光学》 EI CAS 2012年第4期366-372,共7页

考虑几何精度对三线阵CCD立体测绘相机测绘精度的影响,研究了测绘相机组合体的装调方法以建立和保证相机的空间几何关系。首先,介绍了测绘相机组合体的结构和坐标系的定义;其次,提出了各基准立方镜和相机的装调要求;最后,确定了多相机... 考虑几何精度对三线阵CCD立体测绘相机测绘精度的影响,研究了测绘相机组合体的装调方法以建立和保证相机的空间几何关系。首先,介绍了测绘相机组合体的结构和坐标系的定义;其次,提出了各基准立方镜和相机的装调要求;最后,确定了多相机集成装调流程,重点介绍了测绘相机的装调步骤。装调结果表明:各相机的光学传递函数>0.2,畸变<0.03%,测绘相机的空间几何关系满足要求,提出的集成装调技术有效地保证了测绘相机的空间几何关系。 展开更多

关键词 三线阵CCD立体测绘相机 集成装调 光学传递函数 几何关系

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三线阵立体测绘相机高精度时间同步设计方法 被引量：6

8

作者 年华 刘晓鹏 +1 位作者 李志新 张新宇 《电子测量技术》 2016年第8期104-108,共5页

为保证图像定位精度,三线阵立体测绘相机需要具有高精度的时间同步功能,研究了一种时间同步设计方法。以GPS硬件秒脉冲信号做为时间基准,结合总线广播的整秒时刻信息以及相机内部计时器数据来记录成像时刻。详细描述了时间信息产生链路... 为保证图像定位精度,三线阵立体测绘相机需要具有高精度的时间同步功能,研究了一种时间同步设计方法。以GPS硬件秒脉冲信号做为时间基准,结合总线广播的整秒时刻信息以及相机内部计时器数据来记录成像时刻。详细描述了时间信息产生链路上各部分的设计,通过这种硬件和软件相结合的办法,解决了时间基准和时间精度的问题,实现了三线阵立体测绘相机与整星的高精度时间同步,为图像后期地面处理提供了有力的保障。经过实验验证,三线阵立体测绘相机的时间同步精度为优于15μs,满足图像测绘精度的要求。 展开更多

关键词 三线阵立体测绘相机 GPS秒脉冲 测绘精度 时间同步

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三线阵立体测绘相机交会角及线阵平行性装调测试技术研究 被引量：3

9

作者 吴国栋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期111-116,共6页

新一代航天立体测绘相机采用三线阵体制获取地面景物图像与高程信息,用于实施无地面控制点条件下的大比例尺定位与测图,其中三线阵相机交会角与线阵平行性装调误差直接影响定位与测图精度。结合立体测绘相机研制需求,对现有交会角与线... 新一代航天立体测绘相机采用三线阵体制获取地面景物图像与高程信息,用于实施无地面控制点条件下的大比例尺定位与测图,其中三线阵相机交会角与线阵平行性装调误差直接影响定位与测图精度。结合立体测绘相机研制需求,对现有交会角与线阵平行性装调测试方法进行改进,提出采用高精度转台、大口径自准直平行光管构成测量系统,对三线阵坐标系进行归一化,可一次同步装调三线阵相机间交会角及线阵平行性。分析测试结果表明,经改进后,相机交会角测试精度优于1″(1σ),线阵CCD平行度测试精度优于3″(1σ)。实际装调结果证明,相机交会角和线阵平行性的装调测试精度得到了显著提高,改进后的装调测试方法可以满足1:1万比例尺两线阵立体测绘相机的工程研制需求。 展开更多

关键词 三线阵立体测绘相机 交会角 线阵平行性 装调测试

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三线阵CCD立体测绘相机杂光的消除 被引量：1

10

作者 苗健宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S01期179-183,共5页

针对三线阵CCD立体测绘相机的光学系统结构,阐述了杂光的来源和其对相机成像的影响.遮光罩采用碳纤维复合材料,沿着相机的视场角合理设计了挡光片的位置和数量,并喷涂光谱吸收率高达98%的消杂光黑漆;保证透镜安装和装调空间为前提,充分... 针对三线阵CCD立体测绘相机的光学系统结构,阐述了杂光的来源和其对相机成像的影响.遮光罩采用碳纤维复合材料,沿着相机的视场角合理设计了挡光片的位置和数量,并喷涂光谱吸收率高达98%的消杂光黑漆;保证透镜安装和装调空间为前提,充分利用支撑筒、压圈和镜框结构,沿着入射光线边缘设计有效的挡光片,结构件整体黑色阳极化处理,支撑筒内壁与镜框和压圈配合区喷涂消杂光黑漆;像面组件除了进行必要的涂层处理外,结构上应避免使用通孔,否则通孔后的非结构件无法进行有效地涂层处理;测绘相机镜头杂光系数检测采用积分球和准直物镜的检测方法,第2批次中3支镜头的杂光系数均低于5%;镜头杂光系数检测结果以及在轨获取的图像情况,表明三线阵CCD立体测绘相机的杂光控制措施得当,基本消除了杂光对相机成像质量的影响,具有一定的工程应用价值. 展开更多

关键词 三线阵CCD立体测绘相机 杂光 遮光罩 杂光系数

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三线阵立体测绘相机图像对时系统设计与实现

11

作者 孔德柱 陈佳豫 +1 位作者 刘金国 李广泽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期116-120,共5页

为了满足摄影测量对三线阵立体测绘相机图像对时精度的要求,设计并实现了三线阵立体测绘相机图像对时系统。首先,描述了三线阵立体测绘相机时间同步原理。然后,根据时间同步原理,对三线阵立体测绘相机图像对时系统进行了总体设计,并详... 为了满足摄影测量对三线阵立体测绘相机图像对时精度的要求,设计并实现了三线阵立体测绘相机图像对时系统。首先,描述了三线阵立体测绘相机时间同步原理。然后,根据时间同步原理,对三线阵立体测绘相机图像对时系统进行了总体设计,并详述了本地时间系统建立过程及图像对时信息生成过程。最后,对三线阵立体测绘相机图像对时系统进行了验证,分析了误差链路对系统的影响,并测试了图像对时系统的误差。实验结果表明:图像对时系统的时间精度优于21 us。三线阵立体测绘相机图像对时系统满足摄影测量对时间精度的要求。 展开更多

关键词 三线阵立体测绘相机 外方位元素 图像对时信息

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测绘相机的温度适应性 被引量：9

12

作者 韩旭 马军 +2 位作者 黎明 付跃刚 王加科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1175-1181,共7页

分析了温度对三线阵测绘相机传递函数和交会角的影响,通过热光学计算确定了测绘相机的热控指标。首先,在设定测绘相机热载荷状态的基础上,用有限元方法分析了温度场及热弹性变形;利用Zernike多项式进行波面拟合,代入光学软件考察温度对... 分析了温度对三线阵测绘相机传递函数和交会角的影响,通过热光学计算确定了测绘相机的热控指标。首先,在设定测绘相机热载荷状态的基础上,用有限元方法分析了温度场及热弹性变形;利用Zernike多项式进行波面拟合,代入光学软件考察温度对光学系统传递函数的影响,得到测绘相机光学传递函数在假定温度场作用下的下降系数。然后,进行了测绘基座的热尺寸稳定性分析,并在此基础上考察了温度对测绘相机交会角的影响。实验显示,上述分析避免了热控设计的过设计或设计不足,为制定合理的热控设计指标提供了数据依据。 展开更多

关键词 三线阵测绘相机 传递函数 交会角 热控指标

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