面向红外弱小舰船检测的轻量化神经网络设计

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作者 唐文婷 李波 季梦奇 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第7期2394-2403,共10页

为高效提取红外遥感图像中弱小舰船的深度特征,提出一种轻量化骨干网络设计方法。受视觉注意力驱动的感受野调节机制启发,提出包含多尺寸感受野感知与选择过程的视觉感受野调节机制模拟方法,提高红外弱小舰船目标的表征效果;结合特征复... 为高效提取红外遥感图像中弱小舰船的深度特征,提出一种轻量化骨干网络设计方法。受视觉注意力驱动的感受野调节机制启发,提出包含多尺寸感受野感知与选择过程的视觉感受野调节机制模拟方法,提高红外弱小舰船目标的表征效果;结合特征复用与卷积核分解的设计思想优化了多尺寸感受野模拟过程,实现轻量特征选择算子模拟多尺寸感受野选择过程,进一步降低网络的运算开销。在红外弱小舰船检测数据集上的实验结果表明:该网络检测精度提高了2%,且相较通用轻量化网络参数量减少2.3×106,计算量降低9.1 GFLOPs次;在存在相似地物干扰的港口及离岸复杂场景下,所提方法有效降低了虚警,并抑制了漏检。 展开更多

关键词 小目标检测 卫星遥感图像 感受野 神经网络设计 轻量化神经网络

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航天大视场遥感相机畸变测试方法 被引量：11

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作者 李重阳 董欣 +2 位作者 岳丽清 马丽娜 张继友 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期209-213,共5页

航天遥感相机的畸变作为相机的重要参数,其测试精度直接关系到相机获取图像后的图像处理精度。对于航天非测绘遥感相机,在设计之初往往对其光学系统的畸变设计要求没有测绘相机高,其光学系统的畸变一般会比较大,需要对此类遥感相机,特... 航天遥感相机的畸变作为相机的重要参数,其测试精度直接关系到相机获取图像后的图像处理精度。对于航天非测绘遥感相机,在设计之初往往对其光学系统的畸变设计要求没有测绘相机高,其光学系统的畸变一般会比较大,需要对此类遥感相机,特别是视场较大的遥感相机的畸变进行精确测试,为其在轨飞行检校提供比较精确的初始条件。文中在经典的精密测角方法的基础上,建立了针对大畸变航天遥感相机的数学模型,针对视场较大、弧形畸变较大的测试难点提出了合理可行的测试思路,完成了被测相机的高精度畸变测试,取得了理想的效果。实际测试结果表明:畸变测试精度优于1.8μm(1σ),可以满足被测相机的高精度畸变测试需求,对航天非测绘大视场遥感相机畸变测试有参考借鉴意义。 展开更多

关键词 非测绘 大视场 遥感相机 畸变

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大视场时间延迟积分CCD遥感相机的精密定焦 被引量：11

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作者 孙继明 郭疆 +4 位作者 邵明东 杨近松 朱磊 龚大鹏 齐洪宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期602-607,共6页

介绍一种可以广泛应用的时间延迟积分(TDI)CCD拼接型焦面的精密定焦技术。首先,在恒温、隔振条件下将满足拼接精度要求的TDICCD焦面组件粗装至相机相应的设计位置;然后,通过数据采集与处理系统获得相机成像的调制传递函数(MTF),并通过... 介绍一种可以广泛应用的时间延迟积分(TDI)CCD拼接型焦面的精密定焦技术。首先,在恒温、隔振条件下将满足拼接精度要求的TDICCD焦面组件粗装至相机相应的设计位置;然后,通过数据采集与处理系统获得相机成像的调制传递函数(MTF),并通过调焦机构进行调焦,测得每片TDICCD所成像的MTF调焦量曲线,进而得到每片TDICCD的最佳像面位置;最后,根据8片TDICCD各自的最佳像面位置拟合出共同的相机最佳像面,并依此确定焦面组件外接口的修调量,完成相机焦面的精密定焦与装调。对定焦精度的分析表明,定焦误差为9.1μm,与焦深的相对误差为4.4%。最终的MTF测试实验表明,8片TDICCD的MTF值比较平均,符合相机光学镜头的MTF变化规律并且远远高于该相机全视场静态MTF≥0.2的技术指标要求。本文所介绍的大视场TDICCD遥感相机的精密定焦技术可以为同类遥感相机的研制提供借鉴。 展开更多

关键词 遥感相机 大视场 时间延长积分CCD(TDICCD) 精密定焦

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高速多通道遥感相机快视系统的实现 被引量：12

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作者 夏巧桥 汪鼎文 +2 位作者 张立国 吴敏渊 陈曦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期158-166,共9页

针对目前遥感相机输出通道多、数据率高和像素灰阶高等特点,提出并构建了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行处理技术的快视系统。该系统主要由存储单元、预处理单元以及高清显示单元等核心部件组成。存储单元采用FP-GA直接控制大容量SATA... 针对目前遥感相机输出通道多、数据率高和像素灰阶高等特点,提出并构建了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行处理技术的快视系统。该系统主要由存储单元、预处理单元以及高清显示单元等核心部件组成。存储单元采用FP-GA直接控制大容量SATA磁盘阵列实现高速海量存储;预处理单元实时对高速海量图像数据进行缩放、平移和数据融合等操作,克服传统快视系统无法高速处理海量图像数据的技术瓶颈;高清显示单元驱动3台12位显示器进行高灰阶、大幅面无缝拼接显示,弥补以往对高灰阶遥感图像只能截断显示的缺陷。实验结果表明:该系统存储容量达96TB,可对总速率高达19.7Gb/s的12通道12位量化遥感图像数据进行实时记录与无失真显示。系统工作稳定可靠,易于扩展,已成功运用于遥感相机的研制测试中,大大提高了遥感相机的研制效率。 展开更多

关键词 快视系统 多通道遥感相机 现场可编程门阵列 磁盘阵列

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红外高光谱遥感成像的技术发展与气体探测应用(特邀) 被引量：5

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作者 李春来 刘成玉 +6 位作者 金健 徐睿 吕刚 谢嘉楠 袁立银 刘世界 王建宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期23-35,共13页

相对可见光和短波红外谱段来说,在红外谱段进行高光谱遥感成像具有独特优势,特别是在资源勘查、地表环境监测、大气环境监测、军事侦察方面。尽管当前红外高光谱成像仪主要以机载为主,还未实现星载,然而国内外相关机构从未放弃推进红外... 相对可见光和短波红外谱段来说,在红外谱段进行高光谱遥感成像具有独特优势,特别是在资源勘查、地表环境监测、大气环境监测、军事侦察方面。尽管当前红外高光谱成像仪主要以机载为主,还未实现星载,然而国内外相关机构从未放弃推进红外高光谱遥感的星载化。文中首先分析了国内外典型的红外高光谱成像仪的设计、实现与技术指标,从光谱分辨率、空间分辨率、辐射分辨率三个核心指标总结了现有红外高光谱成像仪的技术特点、存在问题和解决途径。未来很长的一段时间内,红外精细分光、低暗电流焦平面探测器、低温光学与背景抑制仍然是红外高光谱成像仪研制所要解决的核心问题。在此基础上,文中重点介绍了在远距离气体探测方面的应用,并分析了其独特优势。最后,展望了红外高光谱成像技术的发展方向。 展开更多

关键词 红外高光谱遥感 光谱分辨率 瞬时视场角 灵敏度 气体探测

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遥感卫星载荷海洋耀斑观测几何模型研究 被引量：3

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作者 代海山 汪少林 +3 位作者 姜通 杨勇 何军 赵其昌 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第3期85-93,共9页

为研究遥感卫星观测海洋耀斑时耀斑观测角度及耀斑长度的变化规律,为遥感载荷视场设计提供基础参考数据,文章在假设海洋表面完全反射的基础上,建立了卫星载荷海洋耀斑观测的完全几何模型,确定了卫星观测海洋耀斑的镜面反射极限位置,并... 为研究遥感卫星观测海洋耀斑时耀斑观测角度及耀斑长度的变化规律,为遥感载荷视场设计提供基础参考数据,文章在假设海洋表面完全反射的基础上,建立了卫星载荷海洋耀斑观测的完全几何模型,确定了卫星观测海洋耀斑的镜面反射极限位置,并建立方程组求取耀斑观测边缘视场指向角,以此获取耀斑观测角和耀斑长度。结合轨道仿真软件(Satellite Tools Kit,STK),以夏至日和冬至日的太阳同步轨道为算例,完成边缘视场耀斑观测指向角、耀斑观测角、耀斑长度的计算。结果表明,耀斑观测参数呈现明显的轨道周期特性,两个耀斑观测边缘指向角在冬至日和夏至日变化趋势相似,但变化范围不同;耀斑观测角呈类正弦变化,最大约为0.43°;耀斑长度夏至日时在0~29.2km范围内变化,冬至日时在0~29.7km范围内变化。通过STK软件生成的耀斑观测指向角与文章模型生成的耀斑观测边缘视场指向角进行对比验证,表明耀斑观测几何模型正确、合理,可为卫星遥感载荷的海洋耀斑观测或规避提供理论依据和边界条件。 展开更多

关键词 遥感载荷视场设计 海洋耀斑 观测几何模型 仿真分析 “高分五号”卫星

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视场重合程度对分时偏振测量精度的影响 被引量：5

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作者 王羿 洪津 +3 位作者 骆冬根 胡亚东 汪方斌 李志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期606-610,共5页

视场不完全重合是偏振测量的共性问题。视场不重合导致对目标探测时获取的偏振信息与真实的偏振信息存在差异,即产生伪偏振。造成分时偏振测量视场不重合的主要因素由两方面构成:仪器自身和仪器所搭载平台(飞机或卫星)的运动状态。首先... 视场不完全重合是偏振测量的共性问题。视场不重合导致对目标探测时获取的偏振信息与真实的偏振信息存在差异,即产生伪偏振。造成分时偏振测量视场不重合的主要因素由两方面构成:仪器自身和仪器所搭载平台(飞机或卫星)的运动状态。首先介绍了偏振测量的基本原理,提出了视场重合程度影响偏振测量精度的原因;其次,结合国内外研究现状,提出了视场不重合的度量方法;再次,重点分析了星载背景下影响视场不重合的因素以及改进措施;最后以某星载偏振成像仪为例给出了分析结果并讨论。结果表明:采取补偿措施后由卫星平台造成的视场不重合程度远小于采取补偿前,仪器偏振测量精度得到了提高。 展开更多

关键词 分时偏振测量 视场重合 像移 遥感

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空间光学遥感器轨道外热流的计算与软件设计 被引量：8

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作者 王建设 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第6期30-35,共6页

简述了采用离散平面假设，计算空间光学遥感器的太阳辐射、地球红外辐射及地球阳光反照角系数和轨道外热流的方法。结合空间工程的结构、轨道参数和工况要求，设计开发了其实用计算软件以及与ＰＡＴＲＡＮ软件进行数据传递的接口软件。... 简述了采用离散平面假设，计算空间光学遥感器的太阳辐射、地球红外辐射及地球阳光反照角系数和轨道外热流的方法。结合空间工程的结构、轨道参数和工况要求，设计开发了其实用计算软件以及与ＰＡＴＲＡＮ软件进行数据传递的接口软件。该方法和软件已在实际工程的热分析计算中得到应用，适用于空间飞行器轨道外热流的计算。 展开更多

关键词 空间光学遥感器 角系数 轨道外热流 软件设计

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大气下行长波辐射快速实验测量方法研究

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作者 胡菊旸 唐世浩 +1 位作者 董立新 李想 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1596-1600,共5页

采用辐射传输模式模拟了特殊角度随气溶胶光学厚度及大气温湿度的变化情况,结果显示晴空下该角度不受气溶胶影响,受大气温度影响小,但受大气水汽含量影响显著,因此晴空下热红外光谱仪测量下行辐射时特殊天顶角可只根据大气水汽含量确定... 采用辐射传输模式模拟了特殊角度随气溶胶光学厚度及大气温湿度的变化情况,结果显示晴空下该角度不受气溶胶影响,受大气温度影响小,但受大气水汽含量影响显著,因此晴空下热红外光谱仪测量下行辐射时特殊天顶角可只根据大气水汽含量确定。西部荒漠地区下行辐射测量实验结果表明,据大气水汽含量确定的特殊角度值与实验结果一致,且该角度处辐射作为积分辐射符合精度要求。特殊角度值可用研究区大气水汽含量确定,该快速测量法可广泛用于野外实验,方便快捷测量准确瞬时下行辐射。 展开更多

关键词 热红外遥感 野外测量 大气下行长波辐射 观测天顶角

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机载成象光谱仪的光学设计

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作者 杨存武 余伟国 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期211-217,共7页

描述了模块式机载成象光谱仪的光学系统及其主光路、分光组件和会聚单元的设计,分析了基本光学参数之间的制约关系,讨论了衍射光栅、扩展光谱覆盖及光谱定标辅助光路等实际问题.

关键词 遥感仪器 光学设计 成象光谱仪

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基于扩展真实结构模型的地基多角度遥感视场效应分析

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作者 黄华国 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期48-54,共7页

为研究地面多角度遥感测量中的视场(FOV)效应问题,扩展了计算机真实结构模型,进行了玉米和小麦冠层的野外模拟测量和误差评估研究。扩展模块与POV-Ray模型进行了对比,验证结果一致。模拟测量分析表明,地面多角度观测试验中,FOV效应可导... 为研究地面多角度遥感测量中的视场(FOV)效应问题,扩展了计算机真实结构模型,进行了玉米和小麦冠层的野外模拟测量和误差评估研究。扩展模块与POV-Ray模型进行了对比,验证结果一致。模拟测量分析表明,地面多角度观测试验中,FOV效应可导致近红外双向反射率(BRF)偏差接近0.1。玉米FOV效应比小麦明显。大FOV条件下,难以获得精确的热点位置、大小和宽度。研究弥补了真实结构模型在大FOV条件下的不足,证实了"定面积法"和"定像素法"的一致性,肯定了小麦冠层大FOV观测的可行性。研究结论将有助于地面定量遥感实验和理论建模。 展开更多

关键词 视场(FOV) 视场效应 透视投影 真实结构模型(RGM) 植被冠层 遥感

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GF-6卫星WFV数据在林地类型监测中的应用潜力 被引量：17

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作者 刘晋阳 辛存林 +2 位作者 武红敢 曾庆伟 史京京 《航天返回与遥感》 CSCD 2019年第2期107-116,共10页

为了了解"高分六号"(GF-6)卫星宽视场(WFV)传感器1A级产品数据品质,评估新增4个波段在林地类型分类研究中的应用潜力,文章以内蒙古鄂伦春自治旗的秋季GF-6卫星WFV数据为对象,开展了绝对定位精度的测试,并应用随机森林方法进... 为了了解"高分六号"(GF-6)卫星宽视场(WFV)传感器1A级产品数据品质,评估新增4个波段在林地类型分类研究中的应用潜力,文章以内蒙古鄂伦春自治旗的秋季GF-6卫星WFV数据为对象,开展了绝对定位精度的测试,并应用随机森林方法进行了林地类型分类研究。结果表明,GF-6卫星的WFV平原区数据几何畸变较小,无控制点有理多项式系数校正后图像配准的中误差在1个像元之内,有助于降低遥感技术应用的门槛,提高工作效率。新增的红边1、红边2、黄边波段对林地类型分类影响显著,整体分类精度从74%提高到80%以上,紫边波段对于森林类型分类也有所贡献。因此,GF-6卫星WFV的8波段多光谱遥感数据对中国大尺度森林资源、森林灾害等的宏观动态监测具有重要意义和极大应用潜力。 展开更多

关键词 宽视场 “高分六号”卫星 随机森林 林地类型 应用潜力 卫星遥感应用

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二维大视场紧凑型离轴四反光学系统设计 被引量：13

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作者 刘璐 胡斌 +1 位作者 周峰 王钰 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第1期73-84,共12页

针对空间红外遥感领域轻量化、系统时间分辨率高的需求,设计了一款二维大视场紧凑型离轴四反光学系统,该系统工作谱段为2.70~7.50μm,系统焦距为500mm,F数为3.5,视场角为18°×10°。光学系统设计采用了新型折叠光路型式,... 针对空间红外遥感领域轻量化、系统时间分辨率高的需求,设计了一款二维大视场紧凑型离轴四反光学系统,该系统工作谱段为2.70~7.50μm,系统焦距为500mm,F数为3.5,视场角为18°×10°。光学系统设计采用了新型折叠光路型式,得到了灵巧紧凑的系统结构;利用XY多项式自由曲面面型描述方法对光学系统的各个镜面进行拟合,并结合标准Zernike多项式进行像差分析,将系统的四面反射镜设计为“凸-凸-凹-凹”的组合,拓宽了成像视场,实现了子午弧矢双方向大视场清晰成像。设计结果表明,全视场80%的能量集中在弥散斑直径20μm的圆内;公差分析后,在奈奎斯特频率(25线对/mm)处全视场调制传递函数优于0.57。该系统视场大、能量集中度高、结构紧凑,可为空间遥感宽谱段、凝视成像光学设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 大视场 离轴四反光路系统 自由曲面 XY 多项式 空间遥感

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Lyot星冕仪光学系统及杂散光抑制 被引量：1

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作者 迟金鹏 张红鑫 +5 位作者 王晓东 孟庆宇 秦子长 李云辉 王泰升 李凤有 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2050-2057,共8页

木卫一等离子体环是木星磁层中密度最大、研究最广泛的区域。为满足木卫一等离子体环的观测需求,设计了一种用于行星大气光谱望远镜(Planetary Atmospheric Spectral telescope,PAST)的Lyot星冕仪。根据木星的辐射特性与PAST参数确定仪... 木卫一等离子体环是木星磁层中密度最大、研究最广泛的区域。为满足木卫一等离子体环的观测需求,设计了一种用于行星大气光谱望远镜(Planetary Atmospheric Spectral telescope,PAST)的Lyot星冕仪。根据木星的辐射特性与PAST参数确定仪器参数,给出Lyot星冕仪的初始结构并进行优化;分析了Lyot星冕仪的成像性能,系统在37 lp/mm的MTF>0.6,满足成像质量要求;确定系统杂散光成因,利用物像共轭关系设计相应的杂散光抑制结构,在千级超净间对Lyot星冕仪进行杂散光抑制水平检测。实验结果表明:系统主要杂散光得到了有效抑制,系统的杂散光抑制水平在2.5Rj处为10-5量级,满足地基观测木卫一等离子体环要求。 展开更多

关键词 光学设计 光学遥感 天文仪器 星冕仪 杂散光

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偏视场光学系统视场优化设计方法 被引量：2

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作者 苏云 胡斌 汤天瑾 《航天返回与遥感》 2011年第1期7-11,共5页

文章以同轴三反偏视场光学系统型式为例,利用ZEMAX宏建立优化函数,实现了将光学系统视场中心位置、视场大小作为变量进行优化设计,从而实现了综合考虑光学系统视场、像质及相关尺寸要求的整体优化。

关键词 光学设计 同轴三反 偏视场 视场优化 空间遥感

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星载大视场多光谱成像光学系统设计 被引量：4

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作者 李文轩 胡源 +2 位作者 张凯 秦铭泽 袁夕尧 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期1049-1054,共6页

大视场、多通道、小型化已成为星载测绘光学系统的迫切需求。根据上述需求,提出了先用视场分光再用窄带分色片分光的设计方案、并构建了自动消遮挡和轻小型化优化函数。设计了一款主、次、三镜均为球面的离轴三反四通道光学系统,其焦距3... 大视场、多通道、小型化已成为星载测绘光学系统的迫切需求。根据上述需求,提出了先用视场分光再用窄带分色片分光的设计方案、并构建了自动消遮挡和轻小型化优化函数。设计了一款主、次、三镜均为球面的离轴三反四通道光学系统,其焦距360mm、相对孔径为1/6、视场角13°×5°、工作波段0.4~1.1mm、地面像元分辨率5 m、全视场畸变小于5%。加工、装调后的整机系统实测MTF(Modulation Transfer Function)曲线在奈奎斯特频率100 lp/mm处均大于0.25,同时系统所占空间面积仅为245 mm×423 mm、整机重量仅13.82 kg,从而实现了系统大视场、无遮挡、多通道、体积包络的小型化。 展开更多

关键词 空间遥感 离轴三反 光学设计 大视场

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三维成像载荷共孔径光学系统设计 被引量：3

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作者 马烈 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2326-2333,共8页

基于激光雷达高程数据与平面影像数据融合的三维成像技术是三维遥感探测技术的重要发展方向之一。本文设计了基于此体制的共孔径三维成像载荷的光学系统。从受限的空间尺寸出发,以此作为设计输入条件,得到光学系统的初始设计参数,设计... 基于激光雷达高程数据与平面影像数据融合的三维成像技术是三维遥感探测技术的重要发展方向之一。本文设计了基于此体制的共孔径三维成像载荷的光学系统。从受限的空间尺寸出发,以此作为设计输入条件,得到光学系统的初始设计参数,设计了焦距为2 400mm,F数为5.33的偏视场同轴三反系统。采用三镜前置的方式,大大缩短了光学系统的轴向长度,使光学系统的轴向长度仅为焦距的1/4.36,在有限的空间内,实现了长焦距、高分辨率的光学系统排布。采用偏视场设计,避免了系统内的二次遮挡。整个系统的成像质量良好,无色差,畸变小,光学调制传递函数接近衍射极限,同时其相对孔径较大,有效通光孔径较大,能量集中度高,在保证高地面分辨率的同时,满足了激光接收端对能量的需求。 展开更多

关键词 三维成像 同轴三反 偏视场 共孔径 三镜前置 光学系统设计

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略论空间遥感仪器结构设计的关键技术 被引量：1

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作者 袁杰 王模昌 《科学技术与工程》 2006年第18期2824-2828,共5页

空间遥感仪器是应用卫星的重要组成部分。结构设计合理性、运动部件的可靠性设计及热控结构设计是空间遥感仪器结构设计的关键技术。针对空间遥感仪器的使用要求和结构特点,通过分析以上三项技术的难点,在总结经验的基础上,论述了在目... 空间遥感仪器是应用卫星的重要组成部分。结构设计合理性、运动部件的可靠性设计及热控结构设计是空间遥感仪器结构设计的关键技术。针对空间遥感仪器的使用要求和结构特点,通过分析以上三项技术的难点,在总结经验的基础上,论述了在目前技术条件下解决问题的途径和方法,并介绍了相关技术的发展方向。 展开更多

关键词 空间遥感仪器 优化设计 热控结构设计 轴承的外部密封

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遥感数据和地理信息系统在地震数据采集中的应用 被引量：5

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作者 周彬 杨柳 +2 位作者 谢滔滔 向体刚 郑家志 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期31-33,共3页

在复杂地表条件下,如何优化地震测线部署和观测系统设计,合理选择试验点,监控野外施工质量,合理组织、安排生产设备与施工班组以及HSE管理等系列问题一直是野外采集工作的难点。为此,利用高分辨率遥感影像与数字高程模型(DEM),并结合地... 在复杂地表条件下,如何优化地震测线部署和观测系统设计,合理选择试验点,监控野外施工质量,合理组织、安排生产设备与施工班组以及HSE管理等系列问题一直是野外采集工作的难点。为此,利用高分辨率遥感影像与数字高程模型(DEM),并结合地理信息系统(GIS),形成一套综合技术;探讨了其在油气地震勘探采集设计、监控生产动态和生产质量等方面的应用情况。应用结果表明,采用该套技术后地震勘探采集设计更加科学,采集设备和施工班组的安排更加合理,有助于在复杂地表条件下获得高品质的地震资料。 展开更多

关键词 地震数据 野外记录 遥感图像 采集数据 设计 监视控制 技术 应用

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