星地激光通信研究现状与前沿技术

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作者 赵云 王汉 +7 位作者 董滨滨 郝俊博 张子卓 陈诗涵 杨成龙 高啟翔 钟兴 陈茂胜 《空间科学学报》 北大核心 2025年第2期612-628,共17页

激光通信技术突破了传统微波通信的带宽限制,成为实现高速率、大容量星地通信的重要手段,特别适用于海量空间科学数据的传输.星地激光通信技术在空间科学中具有广泛的应用前景,是实现空间科学数据高效、快速传输的关键技术之一.本文系... 激光通信技术突破了传统微波通信的带宽限制,成为实现高速率、大容量星地通信的重要手段,特别适用于海量空间科学数据的传输.星地激光通信技术在空间科学中具有广泛的应用前景,是实现空间科学数据高效、快速传输的关键技术之一.本文系统梳理了国内外星地激光通信的系统组成及实验成果,详细介绍了实现稳定可靠通信的关键技术,例如捕获跟踪瞄准、星上激光器技术等.针对大气湍流对激光信道的影响,分析了自适应光学等有效的抑制方法,并汇总了基于新型结构光场的激光通信技术发展现状.结合空间科学对数据传输的需求,对星地激光通信的研究现状进行了总结,并展望了未来的发展方向,强调了其在空间科学和深空探测中的重要应用潜力. 展开更多

关键词 星地激光通信 捕获跟踪瞄准 星上激光器 大气湍流 自适应光学 新型结构光场

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光学遥感卫星精密敏捷成像控制技术综述 被引量：1

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作者 曲友阳 钟兴 +2 位作者 戴路 范林东 徐开 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期678-693,共16页

从控制的角度综述了多功能、高质量成像需求下,超稳定、超精确、超敏捷高分辨率光学遥感卫星精密敏捷控制的关键技术和研究进展。以卫星成像与姿态控制系统性能的关系为基础,从姿态机动能力与多功能成像、姿态确定精度与成像质量和姿态... 从控制的角度综述了多功能、高质量成像需求下,超稳定、超精确、超敏捷高分辨率光学遥感卫星精密敏捷控制的关键技术和研究进展。以卫星成像与姿态控制系统性能的关系为基础,从姿态机动能力与多功能成像、姿态确定精度与成像质量和姿态控制精度与成像质量三个方面论述了精密敏捷控制技术对光学遥感卫星成像的重要性。在此基础上,结合光学遥感卫星姿态控制系统的组成及原理,分析了影响姿态控制精度和姿态机动能力的主要因素,对高精度姿态确定、精密姿态控制和敏捷姿态控制三个关键技术方向进行了讨论和总结。最后,综合当前技术的发展趋势,围绕一体化成像控制的设计思想展望了精密敏捷控制技术未来的发展趋势,为实现高分辨率光学遥感卫星多功能、高质量成像控制提供了理论依据和工程参考。 展开更多

关键词 光学遥感卫星 多功能成像 高质量成像 精密敏捷控制 一体化成像控制

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基于星历广播的星间激光通信引导对准技术研究

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作者 房思超 王彪 +2 位作者 邢斯瑞 戴路 邹吉炜 《激光杂志》 北大核心 2024年第12期155-159,共5页

随着卫星技术和火箭运载能力的快速发展,搭载星间激光通信技术的低轨宽带卫星通信系统成为新的趋势。为了星间激光通信的精确初始对准及建链保持,确保信号的稳定传输,减少信号丢失和干扰,提高通信质量和可靠性,本文对星间激光通信初始... 随着卫星技术和火箭运载能力的快速发展,搭载星间激光通信技术的低轨宽带卫星通信系统成为新的趋势。为了星间激光通信的精确初始对准及建链保持,确保信号的稳定传输,减少信号丢失和干扰,提高通信质量和可靠性,本文对星间激光通信初始对准的流程进行了分析,统筹考虑卫星资源的情况下创新地提出了一种上注星历格式及星历广播格式,并依据通信需求设计了高可靠的通信总线,充分考虑了在轨星间激光建链过程的各种工况,大大提高了在轨激光建链流程的成功率及可靠性。在轨应用结果证明该设计方案合理可行,成功指引激光通信端机高效快速地完成初始对准,并且在星历数据辅引下实现长期稳定建链,对未来的低轨通信网络的研究应用具有重大的意义。 展开更多

关键词 星间激光通信 初始对准 建链保持 星历上注

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基于深度学习的高分辨率夜光与光学遥感影像配准

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作者 孙鹏韬 李建荣 +1 位作者 王志乾 于树海 《液晶与显示》 北大核心 2025年第10期1509-1519,共11页

作为异源遥感影像,高分辨率夜光与光学遥感影像差异巨大,无法基于传统影像配准算法实现自动配准,目前基本依赖人工利用ArcGIS手动刺点的方式进行配准。因此,本文提出了一种基于深度学习的高分辨率夜光与光学遥感影像自动配准框架。首先... 作为异源遥感影像,高分辨率夜光与光学遥感影像差异巨大,无法基于传统影像配准算法实现自动配准,目前基本依赖人工利用ArcGIS手动刺点的方式进行配准。因此,本文提出了一种基于深度学习的高分辨率夜光与光学遥感影像自动配准框架。首先,提取夜光和光学遥感影像二值化路网并降采样,采用绝对误差和(SAD)算法对夜光和光学遥感影像进行粗匹配。其次,利用YOLOv8目标检测模型提取夜光与光学遥感影像路网交叉口中心点作为控制点,通过欧氏距离和随机采样一致性(RANSAC)算法匹配和筛选同名控制点。最后,采用最小二乘法求解仿射变换矩阵,实现高分辨率夜光与光学遥感影像的精配准。利用吉林一号0.92 m分辨率的夜光遥感影像和0.75 m分辨率的光学遥感影像验证了所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法可实现高分辨率夜光与光学遥感影像的自动配准,成都市和长春市建成区测试数据配准后的均方根误差(RMSE)分别为3.29 m和3.36 m,具有较高的配准精度。 展开更多

关键词 夜光遥感影像 光学遥感影像 深度学习 路网 自动配准

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低轨光学卫星相控阵数传期间太阳光规避方法

5

作者 童鑫 曲友阳 +2 位作者 刘洁冰 宋欣屿 戴路 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期822-832,共11页

为防止低轨光学卫星相控阵数传任务过程中相机进光而对传感器造成损伤,提出了一种相控阵数传任务期间的太阳光姿态规避方法。首先,计算出地心固连坐标系中卫星指向太阳的向量与卫星指向地面数传站的向量,并建立两向量所在平面的单位法... 为防止低轨光学卫星相控阵数传任务过程中相机进光而对传感器造成损伤,提出了一种相控阵数传任务期间的太阳光姿态规避方法。首先,计算出地心固连坐标系中卫星指向太阳的向量与卫星指向地面数传站的向量,并建立两向量所在平面的单位法向量。其次,以单位法向量为旋转轴使卫星指向地面数传站的向量以相控阵最大离轴角进行旋转,旋转后的向量即为卫星在地心固连坐标系下的太阳光规避向量。然后,通过太阳光规避向量、地心固联坐标系中卫星的位置及地心固联坐标系到轨道坐标系的转换矩阵,规划卫星在轨道坐标系下的太阳光规避姿态并计算出相控阵指向角。最后,在吉林一号高分02D星上进行了仿真分析和在轨试验。仿真结果表明,在相控阵最大波束角为60°的情况下,卫星使用太阳光姿态规避方法进行数传后,在12月份内相机与太阳光夹角在90°以下的概率由传统凝视姿态数传方法的44.1%降低为2.1%。吉林一号高分02D星在轨试验结果表明,近似相同条件下的两次数传任务在使用太阳光姿态规避方法进行数传后,相机与太阳光的夹角由传统凝视姿态的31.3°~152.1°提升为96.3°~180°,验证了太阳光姿态规避方法可在数传任务期间有效规避太阳光,保证了低轨光学卫星相机在轨的安全性和可靠性。 展开更多

关键词 光学卫星 相控阵数传 太阳光规避 期望姿态 吉林一号高分02D星

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遥感卫星多谱段图像在轨压缩系统

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作者 刘静军 贺小军 +1 位作者 闫磊 陆牧 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期63-67,共5页

目前遥感卫星相机输出数据量大、谱段多,传统图像压缩方法已不适用,文中提出了遥感卫星多谱段图像在轨压缩系统的设计与实现方法。使用现场可编程门阵列作为主控器和6片ADV212专用压缩芯片完成多谱段遥感图像压缩,对原始图像数据进行预... 目前遥感卫星相机输出数据量大、谱段多,传统图像压缩方法已不适用,文中提出了遥感卫星多谱段图像在轨压缩系统的设计与实现方法。使用现场可编程门阵列作为主控器和6片ADV212专用压缩芯片完成多谱段遥感图像压缩,对原始图像数据进行预处理,应用乒乓操作和并行数据处理结合方式将数据传输至压缩芯片,使用动态随机存储器实现压缩后图像数据的缓存,将压缩包按顺序调度后通过高速串行接口回写给存储系统。通过试验,分析了典型场景下的图像压缩质量,确定了最优压缩参数,在压缩比为3条件下,峰值信噪比大于60 dB,设计满足卫星使用需求。 展开更多

关键词 图像预处理 ADV212 多谱段图像压缩 FPGA

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卫星多源高速数据采集与存储系统

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作者 刘静军 韦宗喜 +2 位作者 邢民强 徐博 徐浩哲 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期70-73,共4页

为了在星上存储多源载荷数据,提出了卫星多源高速数据采集与存储系统的设计方案,使用FPGA为控制核心,可同时并行采集4个通道载荷数据,并进行数据缓存和存储,降低了多源载荷数据存储复杂性,解决大量高速多源数据存储难题。使用aurora64B/... 为了在星上存储多源载荷数据,提出了卫星多源高速数据采集与存储系统的设计方案,使用FPGA为控制核心,可同时并行采集4个通道载荷数据,并进行数据缓存和存储,降低了多源载荷数据存储复杂性,解决大量高速多源数据存储难题。使用aurora64B/66B高速串行协议,设计在同一个BANK中例化4个aurora64B/66B IP,可同时或分时接收不同通道的数据源,通过DDR-Ⅲ缓存接收图像数据,缓存后的数据并行存储至2块NVME固态硬盘,完成了数据的高速采集与存储,数据从2块硬盘读出,使用轮循调度算法。经过实验测试,系统数据采集总带宽可达32 Gbit/s,系统效率高、可靠性高,可适用于多载荷的卫星。 展开更多

关键词 多源数据采集 FPGA NVME固态硬盘 轮询调度

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地平式光电望远镜全链路指向误差建模及其补偿研究

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作者 李广振 张雷 +3 位作者 王行行 牟洪元 霍占伟 谭陆洋 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期114-124,共11页

地平式光电望远镜作为天文观测与激光通信等领域的关键仪器,其指向误差与底层结构参数之间的关系仍然失联。为建立地平式光电望远镜底层结构参数与指向误差间的联系,为仪器误差设计和补偿提供理论依据,本文首先介绍了典型的地平式结构,... 地平式光电望远镜作为天文观测与激光通信等领域的关键仪器,其指向误差与底层结构参数之间的关系仍然失联。为建立地平式光电望远镜底层结构参数与指向误差间的联系,为仪器误差设计和补偿提供理论依据,本文首先介绍了典型的地平式结构,提出了指向误差的两级误差源的分类和定义。然后采用误差合成理论自上至下建立了底层结构参数到系统光轴的全链路指向误差模型,并通过文献中的公开标校数据验证了所提模型的正确性。接着对所提全链路指向误差模型中的9项加工参数和9项设计参数进行了灵敏度分析,结果表明不同底层结构参数的指向误差贡献存在显著差别,应根据结构参数灵敏度进行区别设计,且结构参数对指向误差具有显著的非线性效益。最后基于所提模型对某500 mm口径激光通信地平式光电望远镜的指向误差进行了补偿,指向误差的方位和俯仰分量的极限误差值分别从218.83″、-208.66″降低至16.45″、6.89″,提高了12倍以上。该研究所提全链路指向误差模型揭示了指向误差的底层结构因素及其作用规律,证明了该模型用于误差补偿的优越性,为地平式光电望远镜的仪器误差设计和系统误差补偿提供了理论依据,具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 指向误差模型 地平式光电望远镜 数值模拟 误差补偿

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多载荷一体化小卫星微振动抑制设计与验证

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作者 裴彦伟 陈善搏 +3 位作者 梁晨 宋可心 张雷 赵春娟 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期83-93,共11页

为降低微振动对多载荷集成小卫星的性能影响,提出卫星隔振方案,并建立多载荷微振动集成分析模型,以评估微振动抑制效果。首先,开展了从振源到载荷的两级被动隔振方案设计;其次,建立线性光学系统像移与光学元件运动关系,考虑光学载荷对... 为降低微振动对多载荷集成小卫星的性能影响,提出卫星隔振方案,并建立多载荷微振动集成分析模型,以评估微振动抑制效果。首先,开展了从振源到载荷的两级被动隔振方案设计;其次,建立线性光学系统像移与光学元件运动关系,考虑光学载荷对微振动敏感度的差异性;进一步建立了包含不同光学载荷的微振动集成分析模型,计算卫星隔振前后综合像移;最后,开展地面微振动测量试验和在轨推扫成像校验。结果显示:集成分析模型计算出的最大综合像移值小于0.25像素,地面试验中激光和相机主镜振动最大峰-峰值分别为0.05″和0.012″,在轨成像光学相机频域内最大像移值为0.061像素。地面和在轨微振动测量数据验证了隔振系统设计和集成分析模型的有效性。 展开更多

关键词 一体化平台 微振动 多载荷集成分析模型 成像试验

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空间相机大长宽比平面反射镜结构设计

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作者 袁健 张雷 +2 位作者 裴思宇 李小涛 张冠宸 《光电工程》 北大核心 2025年第5期51-61,共11页

具备大长宽比、高轻量化率特征的平面反射镜是大型离轴三反相机光机结构的研制难点,针对某通光口径为1220 mm×198 mm的平面反射镜,提出一种使用半封闭式碳化硅镜体并配合背部三点支撑形式的组件方案,质量仅为30.5kg。通过优化支撑... 具备大长宽比、高轻量化率特征的平面反射镜是大型离轴三反相机光机结构的研制难点,针对某通光口径为1220 mm×198 mm的平面反射镜,提出一种使用半封闭式碳化硅镜体并配合背部三点支撑形式的组件方案,质量仅为30.5kg。通过优化支撑点位置,改善镜体支撑效果。调整柔性支撑中铰链的尺寸和位置,兼顾组件的自重变形、热稳定性及动力学特性。仿真分析结果表明,平面反射镜在检测重力工况中的面形精度变化均方根(RMS)为1.812 nm、倾角为3.639″。实测组件基础频率为132.5 Hz,经抛光后,测得平面反射镜左、中、右各子区域的面形精度RMS值分别为0.0203λ、0.0197λ、0.0204λ(λ=632.8nm),且在环境试验前后保持稳定,可满足高性能空间相机的使用需求。 展开更多

关键词 空间光学 平面反射镜 光机结构设计 离轴三反相机

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低轨星地激光通信地面跟踪架研制与验证

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作者 李广振 邓普祺 +3 位作者 霍占伟 宫照亮 谭陆洋 张雷 《应用光学》 北大核心 2025年第4期717-724,936,共9页

针对在全国布站的低轨星地激光通信领域的跟踪架,本文首先分析低轨通信对跟踪架的运动性能需求,对其进行了轻量化、小型化的总体设计。针对目前常用的双排球转台轴承,基于赫兹理论提出了轴承的刚度计算模型与方法,得到滚珠最大变形量为2... 针对在全国布站的低轨星地激光通信领域的跟踪架,本文首先分析低轨通信对跟踪架的运动性能需求,对其进行了轻量化、小型化的总体设计。针对目前常用的双排球转台轴承,基于赫兹理论提出了轴承的刚度计算模型与方法,得到滚珠最大变形量为2.92μm;然后对这种轴承的摩擦力矩-温度关系进行了试验研究,通过优选游隙与润滑脂,使轴承在-30℃低温下的摩擦力矩降低至8.9Nm。仿真结果表明,跟踪架负载180kg下最大变形不超过0.02mm,基频超过20Hz,具有良好的静、动态特性。最终研制完成的样机精度检验结果表明:方位和俯仰轴系晃动精度PV值分别为±2.8″和±4.1″,星地数传实验说明了设计的跟踪架的可行性,对同类跟踪架的研制具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 低轨激光通信 跟踪架 精度检验 轴承刚度

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低轨光学卫星同轨立体成像姿态规划与控制方法 被引量：4

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作者 李峰 万秋华 +2 位作者 刘萌萌 钟兴 曲友阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期1682-1693,共12页

为了提高低轨光学卫星同轨立体成像中多次成像对目标区域指向精度,从而获取更大的重叠覆盖面积,即立体像对有效面积。首先,设计了一种采用地球椭球模型,并考虑地球自转以及卫星滚动方向机动的同轨双视/三视立体成像姿态规划方法。其次,... 为了提高低轨光学卫星同轨立体成像中多次成像对目标区域指向精度,从而获取更大的重叠覆盖面积,即立体像对有效面积。首先,设计了一种采用地球椭球模型,并考虑地球自转以及卫星滚动方向机动的同轨双视/三视立体成像姿态规划方法。其次,为了缩减机动时间,以提高卫星单次成像可拍摄的区域长度,考虑执行机构力矩与角动量约束,设计了一种路径规划快速机动控制算法(Path planning Fast Maneuver Control,PFMC),即基于旋转轴不变约束的三轴机动的最短路径和角加速度连续路径规划以及结合角加速度前馈与内外环控制的快速机动算法。最后,以“吉林一号”卫星参数进行数学仿真,控制精度优于0.02°,稳定度优于0.001(°)/s,成像时长不低于10 s。在轨测试期间,获得了乌鲁木齐市的立体像对与数字表面模型,有效覆盖面积大于1600 km2,双视成像的重叠率超过97%,验证了同轨双视立体成像规划与控制方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 同轨立体成像 三轴姿态规划 快速机动 姿态控制

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大型光学遥感卫星高可靠高性能综合电子系统设计 被引量：2

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作者 孔令波 陈茂胜 郑惠中 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期178-186,共9页

针对大型光学遥感卫星高可靠高性能和好用易用的需求,设计了一种具有高度容错能力的综合电子系统,详细介绍了系统的体系架构和信息流设计,深入探讨了卫星运行管理和系统容错机制等关键设计技术。介绍了所设计综合电子系统在某型号卫星... 针对大型光学遥感卫星高可靠高性能和好用易用的需求,设计了一种具有高度容错能力的综合电子系统,详细介绍了系统的体系架构和信息流设计,深入探讨了卫星运行管理和系统容错机制等关键设计技术。介绍了所设计综合电子系统在某型号卫星上的在轨应用情况,该卫星充分采用了论文提出的多冗余备份架构、容错技术和运行管理技术,平均每天完成21次成像和11次数传,日均拍摄面积高达1 100 000 km~2,最长连续无故障运行时间超过6个月,充分验证了所设计综合电子系统具有在轨高效稳定运行的能力。 展开更多

关键词 卫星 综合电子 星务管理 容错机制

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光学卫星等比降地速的地影区主动推扫姿态规划 被引量：1

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作者 童鑫 钟兴 +2 位作者 曲友阳 李文涛 李冬瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1746-1756,共11页

针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时... 针对光学推扫卫星在地影区进行夜间推扫成像时,卫星相机成像区域地速过快导致传感器积分时间不足而难以获取高质量夜间影像的情况,设计了一种卫星等比降地速主动推扫的姿态规划方法。首先,根据卫星推扫成像任务的机动时间、成像起始时刻与降速比例等参数计算出卫星等比降地速成像时的等效轨道初始位置;其次,根据卫星等效轨道初始位置与卫星侧摆角,通过轨道递推计算出卫星光轴实时指向的地面目标点坐标;然后,根据卫星实际的轨道位置与姿态解算出卫星指向地面目标点的实时期望姿态;最后,基于吉林一号高分04A卫星的参数对所设计方法进行数值仿真与在轨试验,结果表明了所提出的方法具有可行性与有效性。 展开更多

关键词 光学卫星 等比降地速 主动推扫 轨道递推 地面目标点 姿态规划

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基于高频修正姿态的高分辨率光学卫星全色与多光谱影像几何定位一致性修正

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作者 白杨 武红宇 +5 位作者 王灵丽 巴倩倩 彭颖 钟兴 叶中付 陈关州 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1390-1403,共14页

针对具有高姿态测量精度、高姿态稳定度且探测器采用机械式交错拼接的光学卫星受到微量高频姿态误差影响时,所产生的全色数据与多光谱数据间微小几何定位误差问题,提出了基于高频修正姿态的高分辨率光学卫星全色与多光谱影像几何定位一... 针对具有高姿态测量精度、高姿态稳定度且探测器采用机械式交错拼接的光学卫星受到微量高频姿态误差影响时,所产生的全色数据与多光谱数据间微小几何定位误差问题,提出了基于高频修正姿态的高分辨率光学卫星全色与多光谱影像几何定位一致性修正方法。在推扫式光学遥感卫星成像原理的基础上建立严密成像几何模型,利用机械式交错拼接成像探测器的分时成像特性,结合几何定位约束及金字塔影像搜索策略的同名点匹配方法获取同名点数据,再利用同名点数据解算卫星成像过程中的高频姿态数据。最后,将解算得到的高频姿态用于对应多光谱影像的传感器几何校正处理中,得到基于高频修正姿态的多光谱影像数据。实验结果表明:该方法有效消除了由微量高频姿态误差引起的全色数据与多光谱数据间微小的几何定位偏差,使传感器几何校正后的多光谱数据与全色数据具有高精度几何定位一致性,将具有高姿态测量精度、高姿态稳定度且探测器采用机械式交错拼接的高分辨率推扫模式成像光学卫星的全色数据与多光谱数据间行方向的相对几何定位误差提升至0.15个多光谱像元,以为后续高精度影像融合产品的生产奠定基础。 展开更多

关键词 高分辨率光学卫星 机械式交错拼接 微量高频姿态误差 几何定位一致性

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面向批产化遥感卫星的热控系统研制优化与实践 被引量：2

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作者 张源博 黄健 +4 位作者 孔林 柏添 申明 陈茂胜 邹吉炜 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第5期31-42,共12页

文章针对批产化遥感卫星研制要求,探索了热控系统的优化策略,应用于“吉林一号”某批产卫星的研制过程。相较单星侧重于目标可行性验证的研制流程,批产卫星的研制重点为更低成本、更高效率的生产。文章遵循结构-热控一体化的思路,进行... 文章针对批产化遥感卫星研制要求,探索了热控系统的优化策略,应用于“吉林一号”某批产卫星的研制过程。相较单星侧重于目标可行性验证的研制流程,批产卫星的研制重点为更低成本、更高效率的生产。文章遵循结构-热控一体化的思路,进行了低外热流敏感性、低控温功耗、低材料成本的热控设计;依托脉动式AIT生产线及自动化生产设备,细化热控实施流程,缩短准备工作时长,灵活安排人员工位,大幅提升卫星生产效率;依据批产卫星的热控设计特点及试验需求,采用基于等效热沉的外热流模拟方法,降低了真空热试验的复杂性。当前该型号批产遥感卫星已生产并发射54颗,卫星在轨状态良好,该热控批产化研制思路可为其他批产卫星的研制提供有效参考。 展开更多

关键词 商业遥感卫星 批产化 热控设计 真空热试验

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星载一体化高分辨率微小卫星精密热控制 被引量：2

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作者 柏添 姜峰 +2 位作者 孔林 张雷 王建超 《光子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期81-92,共12页

星载一体化卫星集成度高,精密控温面临挑战,为了确保卫星成像质量,要实现相机结构温度稳定性全周期≤±0.1℃,焦面传感器温度在成像期间温升≤1℃/min。首先分析卫星布局、飞行轨道热流环境特点及热设计难点,对单机进行均温化设计,... 星载一体化卫星集成度高,精密控温面临挑战,为了确保卫星成像质量,要实现相机结构温度稳定性全周期≤±0.1℃,焦面传感器温度在成像期间温升≤1℃/min。首先分析卫星布局、飞行轨道热流环境特点及热设计难点,对单机进行均温化设计,针对相机不同组件的温度变化特性,采取辐射加热和相变储能的热设计方法实现高精度温度控制。然后建立数值分析模型并完成了仿真计算。最后开展整星热平衡试验,完成在轨飞行验证。试验与在轨温度结果显示,单机组件温度处于0~35℃,相机组件温度处于19.5~20.5℃,温度波动<±0.05℃,焦面传感器温度为15~20℃,工作时温升速率<0.5℃/min,满足卫星的控温指标与成像需求,验证了热设计方法合理可行。 展开更多

关键词 遥感卫星 星载一体化 精密热控 热试验 在轨验证

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基于月球的吉林一号卫星在轨辐射定标研究

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作者 胡柯 杜文亮 +5 位作者 解延浩 杨松 舒敏 徐天弈 蔡伟 吴昀昭 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期154-163,共10页

为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐... 为了使吉林一号卫星遥感数据得到更好的应用,利用月球为辐射源对吉林一号光谱卫星进行了在轨绝对辐射定标研究,以对实验室定标系数进行改进。考虑到定标系数具有时效性,将观测数据按时间分组后定标,利用ROLO模型计算卫星观测时刻月球辐照度,构建ROLO模型值与卫星观测值之间的关系并进行最小二乘拟合,从而获得19个谱段的两组定标系数。最后,将定标结果与吉林一号场地定标、高分四号卫星和SeaWiFS月球观测数据进行对比验证。结果表明:对月定标结果稳定,两组定标系数线性拟合的不确定度分别为1.72%和1.24%;在光谱形状上,利用月球定标后月球光谱曲线平滑,光谱形状与月球辐射特性一致,与场地定标相比,各波段相对大小在定性上得到极大改善;在绝对辐射值上,定标结果与高分四号卫星月球辐照度平均相对误差为8.1%,与SeaWiFS两个波段的平均误差为0.90%和7.42%。本研究说明月球定标是卫星在轨辐射定标及真实性检验的有效途径。 展开更多

关键词 吉林一号 月球定标 ROLO模型 辐射定标

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多通道遥感图像光纤高速传输系统

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作者 刘静军 贺小军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期71-74,126,共5页

遥感相机一般使用TLK2711接口输出图像数据,地面测试设备不能直接对其采集存储。文中设计了一种多通道遥感图像高速光纤传输系统,可对相机输出的TLK2711图像数据进行采集与缓存,并通过光纤接口传输给存储设备。实现了遥感相机与地面存... 遥感相机一般使用TLK2711接口输出图像数据,地面测试设备不能直接对其采集存储。文中设计了一种多通道遥感图像高速光纤传输系统,可对相机输出的TLK2711图像数据进行采集与缓存,并通过光纤接口传输给存储设备。实现了遥感相机与地面存储设备之间的高速图像数据通信,解决了现有地检存储设备不能直接进行数据通信的问题。系统设计了多通道TLK2711图像采集模块,多路图像数据分时复用处理模块,基于Aurora64B/66B传输协议光纤传输模块等,使相机图像数据稳定可靠地传给地面存储。经过实验测试,系统图像数据采集准确,数据传输无误码。系统效率高,稳定可靠,满足实际使用需求。 展开更多

关键词 图像采集 TLK2711 多通道数据调度 光纤传输 Aurora64B/66B协议

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亚米级宽幅卫星边缘视场影像的DSM生成研究

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作者 李文涛 童鑫 +1 位作者 李冬瑞 钟兴 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第2期61-69,共9页

宽幅卫星影像常用于小侧摆角条件下拍摄制作大面积的正射影像成果,针对其具有大视场角的特点,提出了大视场角边缘视场结合小侧摆角构建立体像对制作DSM成果的方案。方案分析了宽幅卫星影像特点,选取边缘视场标准景分幅影像结合拍摄侧摆... 宽幅卫星影像常用于小侧摆角条件下拍摄制作大面积的正射影像成果,针对其具有大视场角的特点,提出了大视场角边缘视场结合小侧摆角构建立体像对制作DSM成果的方案。方案分析了宽幅卫星影像特点,选取边缘视场标准景分幅影像结合拍摄侧摆角构建卫星立体像对,阐述了数据处理技术流程。通过“吉林一号”宽幅系列卫星影像进行了DSM成果制作实验,并开展了不同太阳高度角条件下拍摄获取的影像制作的DSM成果纹理质量对比实验。实验结果表明,该方案可实现基高比大于0.5的立体条件,并获取高精度DSM成果,精度可满足1∶10000比例尺的DSM制图要求。此外,对比实验表明,太阳高度角越大,DSM成果纹理越清晰。 展开更多

关键词 视场角 侧摆角 立体像对 DSM成果 宽幅卫星影像 吉林一号

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