卫星振动频率和振幅对高光谱成像质量影响的仿真分析和实验研究

发布时间：2017-08-31 15:32

  本文关键词：卫星振动频率和振幅对高光谱成像质量影响的仿真分析和实验研究

  更多相关文章： 卫星振动 高光谱图像 退化 光谱混合

【摘要】：在星载推扫式高光谱成像仪成像过程中,卫星平台以振动为典型形式的姿态运动会导致探测器上不同的地物信息相互混叠,引起高光谱图像质量的退化。为了更有效地抑制、校正与补偿卫星振动引入的成像误差,针对典型色散型推扫成像光谱仪受平台振动而产生的空间维、光谱维质量退化的机理进行仿真分析和实验研究。通过分析其曝光时间内的光谱混合过程,得到了地物光谱和卫星姿态之间的关系,建立了推扫光谱成像退化模型。该模型综合考虑了不同姿态振动模式的影响,只要给出每个时刻的卫星平台姿态参数,即可通过普适的系数矩阵计算得出每个混合像元的平均混合比,进而获得仿真的退化高光谱数据立方体。详细推导了平均混合比的一般表达形式,对振幅、频率等振动参数对光谱混合的影响分别进行了定量分析。以实际运动状态下拍摄获得的高光谱数据立方体为例,进行了退化仿真和地面模拟运动退化实验,并对退化前后的高光谱数据进行了评价。结果表明,退化仿真和实际退化效果吻合,平均混合比能够直接反映高光谱图像退化的程度;卫星振动造成高光谱图像空间维质量恶化,使不同地物目标的光谱发生了混叠;高光谱数据的退化程度主要由振幅决定,振动频率对退化的影响较小。
【作者单位】： 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室;
【关键词】： 卫星振动 高光谱图像 退化 光谱混合
【基金】：国家(973计划)项目(2009CB72400504)资助
【分类号】：TH744.1
【正文快照】： 引言成像光谱仪能够同时获取地物目标的图像和波谱信息,获得图谱合一的效果。通常推扫式成像光谱仪的焦平面探测器的穿轨方向像元对应为空间维,其沿轨方向像元对应为光谱维。由于这一优势,成像光谱仪被广泛应用于遥感领域。然而其所依托的卫星平台,受自身各种机械运动部件等和

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 边志强;蔡陈生;吕旺;沈毅力;;遥感卫星高精度高稳定度控制技术[J];上海航天;2014年03期

2 唐秋艳;唐义;曹玮亮;王静;南一冰;倪国强;;卫星平台复杂振动引起的光谱成像退化仿真研究[J];物理学报;2012年07期

3 赵慧洁;贾国瑞;;姿态倾斜对时-空联合调制型干涉成像光谱仪成像质量的影响[J];光学学报;2008年03期

4 余成伟,谌德荣,杨建峰,李湘滨,陆建华;卫星姿态抖动对LASIS成像质量的影响[J];光电工程;2004年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 南一冰;倪国强;;卫星振动频率和振幅对高光谱成像质量影响的仿真分析和实验研究[J];光谱学与光谱分析;2016年10期

2 徐樱;吴德安;汪礼成;刘德庆;谢任远;;星敏感器慢变误差校准方法研究[J];上海航天;2016年04期

3 李晓波;张远清;;集成仿真技术在空间光学遥感器设计中的应用[J];装备环境工程;2016年04期

4 王禹;朱文山;牛睿;;一种基于飞轮角动量正反馈的外干扰力矩补偿技术研究[J];上海航天;2016年03期

5 王府北;景娟娟;吴琼水;周锦松;;大孔径静态干涉成像光谱仪图像的条纹消除与配准[J];测绘学报;2016年06期

6 翟少雄;王长胜;谭立;高波;;空间高精度扫描伺服系统的驱动控制[J];光学精密工程;2016年05期

7 杨阳;刘学斌;;大孔径静态干涉成像光谱仪曝光时间控制技术[J];光子学报;2015年11期

8 张丽君;常月娥;唐义;南一冰;郭倩;;卫星平台高光谱复杂运动成像伪互相关退化仿真研究[J];光谱学与光谱分析;2014年08期

9 南一冰;唐义;张丽君;常月娥;陈廷爱;;一种卫星平台振动光谱成像数据分块校正方法[J];物理学报;2014年01期

10 杨虹;黄远辉;钟[，

本文编号：766422