星载TDICCD动态成像全物理仿真系统设计

张刘; 孙志远; 金光

doi:10.3788/OPE.20111903.0641

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星载TDICCD动态成像全物理仿真系统设计

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2020-08-12

- 星载TDICCD动态成像全物理仿真系统设计
- Design of physical simulation system for TDI CCD dynamic imaging
- 光学精密工程 2011年19卷第3期页码：641-650
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林长春 130033
  2. 中国科学院研究生院,北京 130039
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  吉林省科技发展计划资助项目(No.20090102)();国家自然科学青年基金项目资助(No.61008046)()
- DOI：10.3788/OPE.20111903.0641
  中图分类号： V416.8
- 收稿日期：2010-05-04，
  
  修回日期：2010-07-26，
  
  网络出版日期：2011-03-22，
  
  纸质出版日期：2011-03-22
- 稿件说明：
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张刘, 孙志远, 金光. 星载TDICCD动态成像全物理仿真系统设计[J]. 光学精密工程, 2011,19(3): 641-650

ZHANG Liu, SUN Zhi-yuan, JIN Guang. Design of physical simulation system for TDI CCD dynamic imaging[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2011,19(3): 641-650
张刘, 孙志远, 金光. 星载TDICCD动态成像全物理仿真系统设计[J]. 光学精密工程, 2011,19(3): 641-650 DOI： 10.3788/OPE.20111903.0641.

ZHANG Liu, SUN Zhi-yuan, JIN Guang. Design of physical simulation system for TDI CCD dynamic imaging[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2011,19(3): 641-650 DOI： 10.3788/OPE.20111903.0641.

摘要

基于高精度卫星姿态控制仿真三轴气浮台

研制了高精度卫星姿态控制仿真子系统

用于为地面TDI CCD动态成像仿真系统提供真实的仿真环境。根据TDI CCD实际成像原理

采用软件模拟替代实际线阵相机的TDI电荷转移迭加过程

研制了基于面阵CCD的星载TDI CCD动态成像仿真系统。利用该系统

实现了最高指向控制精度为0.1

姿态稳定度为0.01()/s的卫星姿态控制仿真实验

模拟了积分时间为0.1 s的TDI CCD相机4~16级动态成像过程。研究了卫星姿态对TDI CCD相机拍照的影响

分析了实际航天高性能TDI CCD相机成像建模理论。像移速度匹配误差为0

姿态稳定度大于0.01()/s的实验显示了物理仿真与数学仿真结果与理论分析基本一致

不仅验证了该平台物理仿真方案的正确性

也初步验证了航天CCD成像建模理论的正确性。

Abstract

A ground-based physical TDI CCD imaging simulation system is developed

which consists of a high precision satellite 3-axis attitude control simulation subsystem based on a 3-axis air bearing table

and a TDI CCD imaging simulation subsystem whose TDI image procedure is simulated by software using an area-array CCD. The designed system realizes the simulation of satellite 3-axis attitude control with a maximum pointing accuracy of 0.1 and a attitude steady accuracy of 0.01()/s

and implements an imaging simulation of 4-stage to 16-stage TDI CCD with the integration time of 0.1 s. Furthermore

the effect of satllite 3-axis attitude on the TDICCD photography is researched and the correction of the modeling theory for a space TDI CCD image motion model is proved. Experiment results show that the physical experiment results are in accordance with those of mathematical simulation and theoretical analysis

which justifies the feasibility of system design and the validity of image motion theory.

关键词

Keywords

references

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