低轨凝视卫星动态跟踪对成像的影响分析

摘要：

为实现凝视卫星动态跟踪清晰成像，建立了卫星对地实时跟踪成像的数学模型，推导了卫星凝视跟踪成像时本体坐标系相对轨道坐标系的姿态角和角速度的变化，设计了物像位置与速度矢量映射算法，搭建了焦平面像点与地面景物点位置与速度变化的一一对应关系，结合蒙特卡洛方法统计分析了动态跟踪成像过程中卫星的姿态变化及姿态动态跟踪精度对成像的影响。最后，利用CMOS相机和小卫星姿态控制系统全物理仿真平台对凝视成像进行了仿真分析。结果表明：卫星凝视成像过程中，像面存在卫星姿态变化及姿态动态跟踪精度引起的像在探测元上的驻留时间小于探测器的积分时间，分析及仿真得出，为满足驻留时间大于或等于积分时间的要求，仿真平台动态跟踪精度优于0.002(。)/s时，可实现500 km凝视卫星2 m分辨率动态跟踪清晰成像。

关键词：CMOS、凝视、MTF、信噪比

分类号：TP386.5(计算技术、计算机技术)

资助基金：吉林省青年基金项目201201010

在线出版日期：2015-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：203-208