Para obter imagens da superfície marciana com alta relação sinal-ruído e luminosidade adequada, foram realizados um projeto detalhado dos parâmetros de exposição do detector CMOS da câmera de alta resolução Tianwen-1 e uma análise quantitativa e correção da distorção do efeito obturador rolante. Primeiro, foi estabelecido um modelo de resposta fotoelétrica do detector CMOS, comparando o impacto do tempo de exposição e do ganho PGA na relação sinal-ruído da imagem, determinando que o tempo de exposição é o parâmetro prioritário para ajuste. Após analisar as restrições do tempo de exposição e esclarecer o método de cálculo da irradiância do alvo, foram apresentados os resultados do projeto do tempo de exposição e da relação sinal-ruído sob diferentes refletâncias da superfície marciana, ângulos cenitais solares e altitudes orbitais. Finalmente, foi analisado o mecanismo de distorção do efeito obturador rolante do detector CMOS, fornecendo método de correção e precisão teórica da correção. Os resultados da simulação mostram que a relação sinal-ruído da imagem se mantém em torno de 48,28 dB na região não limitada pelo deslocamento da imagem orbital, diminuindo progressivamente na região limitada, com valor mínimo de 32,45 dB para refletância de 0,1, e relação sinal-ruído de 45,56 dB em ambiente de irradiação típico. De acordo com a análise do deslocamento real da imagem orbital, o efeito obturador rolante do detector CMOS causa distorção inclinada de dezenas de pixels, e sob a condição de que o erro de medição do deslocamento da imagem orbital não exceda 3,46‰, o deslocamento dos pontos característicos da imagem após correção é inferior a um pixel.

Câmera marciana de alta resolução;Detector CMOS;Parâmetros de exposição;Correção da distorção por efeito obturador rolante