天问一号高分辨率相机图像存储及处理系统设计

摘要：

由于地球和火星之间数据传输带宽受限,无法将大量的高分辨率图像实时传回地面,天问一号高分辨率相机需要载荷本身具备图像存储能力.针对高分辨率相机成像数据量巨大问题,本文设计了基于FPGA的NAND Flash图像存储及处理系统.首先,根据成像系统CCD和CMOS图像传感器输出种类,划分了NAND Flash存储空间.接着,为解决高速率存储问题,设计了流水存储方法.然后,针对在轨新增坏块问题,设计了坏块自检方法.最后,为解决地火传输带宽紧张问题,设计了下采样、像元融合、区域提取等图像处理方法.试验结果表明,高分相机存储及处理系统接收并存储图像数据率达到3 Gb/s,下行数据量最低约可降至原数据量0.4％.通过使用多种下行工作模式,既能获取丰富的图像数据,又能满足深空探测有限的传输速率.

关键词：天问一号;高分辨率相机;存储及处理;现场可编程门阵列(FPGA);NAND Flash

所属期刊栏目：30

分类号：V476.4;V445.8(航天器及其运载工具)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科学院重点实验室开放基金

在线出版日期：2022-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：127-136