| 题名 | 地球同步轨道三轴稳定卫星成像仪星敏感原理与应用研究 |
| 作者 | 李晓坤 |
| 答辩日期 | 2007-02-05 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈桂林 |
| 关键词 | 地球同步轨道 三轴稳定 成像仪 光轴偏移 图像导航与配准系统 星敏感 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | FY-4成像仪是空间实施对地球观测的科学仪器,有12个通道（2个可见光，2个近红外、8个红外通道）。为支持图像导航与配准系统，可见光通道要求观测陆标、山脉、恒星。针对成像仪成像和星敏感合一技术开展了研究工作，主要研究内容和研究结果归纳如下：（1） 根据FY-4可见光通道星敏感任务要求，基于成像仪星敏感3颗恒星定姿原理，分析了任务目标恒星的光谱特性和Hipparcos星表，分析结果显示：半小时一次星敏感工作，星等阈值必须高于4.5等，此时成像仪星敏感接收恒星光功率小于成像仪接收2‰太阳反照所产生的光功率，因此成像仪器可见光通道星敏感是一个微弱信号检测问题。（2） 对成像仪对地观测工作模式和星敏感工作模式进行了研究分析，提出采用数字积分方法实现成像和星敏感合一方案。 理论分析了数字积分方法对白噪声的衰减，根据星敏感任务采用Matlab 进行了仿真分析，并在此基础上进行了实验室试验，验证了白噪声衰减和积分长度N成 关系。（3） 按FY-4可见光通道成像和星敏感合一基本要求设计、制作了星敏感器模型，在上海天文台佘山观察站利用22cm 口径望远镜，进行了星敏感器地面模拟实验。实验结果分析表明：采用400点数字积分，FY-4成像仪可见光通道观测四等星信噪比大于6。（4） 根据成像仪视场观测恒星限制条件和信噪比（400点数字积分， SNR 提高20倍 ，阈值取 SNR＞7）建立了成像仪星敏感星表（309 颗恒星）；采用天文算法，根据成像仪星敏感约束条件（太阳、月球、地球边界大气影响）进行计算，结果表明2013-2016年成像仪星敏感观测概率＞98%。（5） 在可见光通道星敏感基础上，进行了近红外、短波红外星敏感研究，确定了星敏感通道，提出了通道间配准基本方法。 FY-4成像仪采用数字积分方法实现成像和星敏感合一，可见光通道星敏感能够确定仪器姿态，实现对光轴的补偿；近红外、短波红外通道星敏感能够改善通道间配准精度。成像仪星敏感能够为图像导航与配准系统提供有效支持。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4606]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李晓坤. 地球同步轨道三轴稳定卫星成像仪星敏感原理与应用研究[D]. 中国科学院研究生院. 2007. |
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