航空远距离倾斜摄影相机扫描稳像及像移补偿技术研究

发布时间：2020-08-05 13:29

【摘要】：随着地空导弹作用距离的提高以及高危环境的侦察需求,侦察系统的安全性变得尤为关键,现有的侦察方式主要分为四种类型:深入目标上空垂直侦察、临近目标区域的倾斜侦察、远距离倾斜摄影侦察和卫星侦察。远距离倾斜摄影侦察时,侦察区域位于飞机的侧面,有较大的遥感距离,为飞机提供了安全飞行的保障。其具有的广域搜索能力、点目标采集能力、目标跟踪能力及立体成像能力的提高能够快速有效地对大范围分散目标成像,降低飞行时间,最大化保证飞行安全,因而,近年来远距离倾斜摄影逐渐成为最佳的侦察技术。本文主要研究航空远距离倾斜摄影相机的扫描稳像及像移补偿方法。本文主要包括以下方面内容:首先,对遥感相机中常用的扫描成像方法进行了分类说明,介绍了每种扫描成像工作原理、优缺点及适用情况,详细介绍目前最常用的稳像及像移补偿方法,给出了每种扫描成像、稳像及其像移补偿方法的工作原理,结合工程实践,对稳像及像移补偿的精度需求进行了分析。其次,对倾斜成像状态下的前向像移、俯仰像移、偏航像移和横滚像移计算公式进行了推导,给出了像移速度与航高、航速、斜视俯角以及平台扰动速度之间的计算公式,为倾斜摄影相机像移补偿方案设计提供基础。第三,结合航空远距离倾斜摄影相机总体技术方案,提出了一种扫描稳像及像移补偿设计方案,对扫描稳像系统的组成及工作原理进行了详细说明;对扫描稳像机构的在不同俯角状态下的工作参数进行了详细分解。最后,扫描稳像控制回路建模与仿真。建立了扫描稳像控制回路的仿真模型,对扫描稳像及像移补偿机构的性能进行了初步仿真分析,根据仿真结果可以得出该扫描稳像机构能够实现扫描稳像的功能,满足总体提出的扫描稳像技术指标要求。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V245.6
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文图 1-7 采用反射镜实现扫描稳像及像移补偿技术原理示YTHEON 公司的全球鹰双波段相机，同样直接控仰两个轴向运动来实现相机的扫描稳像及像移补构组成原理示意图如图 1-8 所示。扫描稳像及像转框架，内框架实现俯仰方向的稳像及像移补偿扫描成像及横滚方向的像移补偿，具体稳像参数

图 3-1 大范围侦察成像示意图目标侦察成像功能，通过设置感兴趣目标区域，如海岛飞行参数，相机能够自动调整拍摄角度，实现对感兴察成像，感兴趣点目标成像示意图如图 3-2 所示[29]。图 3-2 点目标成像示意图体成像功能，相机在俯仰方向具有较大角度调节范围

图 3-1 大范围侦察成像示意图点目标侦察成像功能，通过设置感兴趣目标区域，如海岛的飞行参数，相机能够自动调整拍摄角度，实现对感兴趣侦察成像，感兴趣点目标成像示意图如图 3-2 所示[29]。

【共引文献】

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本文编号：2781616