薛梦轩—空间相机设计与试验
薛梦轩-卫星结构设计与分析(上)
卫星结构设计
指在设计中结构和机构都必须始终遵循的基本原则，若不满足，可能会危及卫星任务的完成。
由运载火箭、卫星系统和星上其他分系统通过卫星系统下达的设计指标或要求。
结构材料时形成卫星结构和机构的基础。卫星结构与机构的性能 ，特别是卫星结构的性能在很大程度上取决于材料的性能。
卫星结构材料
对卫星结构材料的性能要求是多种多样的，以下仅说明较基本的、带普遍的材料性能要求，而更详细的或较特殊的要求，需要结合具体的结构或机构设计要求来规定。1 低密度要求；2 机械性能要求；3 物理性能要求；4 材料真空出气要求；5 制造工艺性能要求。
设备安装平台或壁板
夹层架构，挤压、机加或成形的梁
往往把部件装在刚度较大的轻型夹层壁板上
电缆支架和电接插件板
钣金件或冲压件
钣金件比机加件省钱，除非机加可以大大减少零件数目
卫星结构设计
在选择结构类型时，同时也应考虑结构部件间的连接方式。结构部件的链接主要采用机械紧固、焊接和胶接在选择时，要考虑到：
发动机不稳定燃烧、气动噪声和抖振、PO-GO现象、控制系统不稳定
级间动作
分离、级间点火
轨道运行
在轨动作
控制系统不稳定
返回
再入大气
启动噪声和抖振、气动稳定性
结构静载荷分析：简单的静载荷可以直接用材料力学、结构力学等解析方法求部件在和。复杂的可用数值法进行内力分析。
结构动载荷分析：各飞行阶段卫星结构动力分析包括：1 发射阶段卫星/火箭联合动力分析；2 在轨运行阶段卫星本体动力分析；3 返回阶段返回舱动力分析。
小卫星星座批产研制模式设计与实践
Vol. 40, No. 6航 天 器 环 境 工 程第 40 卷第 6 期702SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING2023 年 12 月https:// E-mail: ***************Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544小卫星星座批产研制模式设计与实践阎梅芝1，张永强2*，赵志明1，魏建光1，韩 毅1，常新亚1，于兆吉1，果琳丽3，冯振伟1（1. 航天东方红卫星有限公司； 2. 北京跟踪与通信技术研究所； 3. 北京空间机电研究所：北京 100094）摘要：为适应低轨小卫星星座体系化应用需求，设计、实践出一套面向批产的小卫星研制模式。
某批产小卫星星座通过整星仅一次合板即最终状态，产品交付即落焊，裁剪、简化环境试验，投产管路模板实现卫星结构装配与管路焊装并行实施，发射场带翼运输，全无线测试等批产创新策略，构建了小卫星批产体系，实现了年出厂20颗以上500 kg级小卫星的能力，为建设高密度小卫星星座奠定了基础。
批产策略与方法均经实际验证，与传统小卫星研制相比，将批产星总装、集成与测试（AIT）周期由1年以上缩减为3个月以内，将发射场工作周期由35～50天缩减为20天，实现了快速研制、快速发射与快速在轨应用，有效促进了低轨小卫星星座高效规模化部署。
关键词：小卫星星座；批产；研制模式；总装、集成与测试；流程优化中图分类号：V474文献标志码：A文章编号：1673-1379(2023)06-0702-07 DOI: 10.12126/see.2023085Design and practice of small satellite constellationbatch production development modeYAN Meizhi1, ZHANG Yongqiang2*, ZHAO Zhiming1, WEI Jianguang1, HAN Yi1,CHANG Xinya1, YU Zhaoji1, GUO Linli3, FENG Zhenwei1(1. DFH Satellite Co. Ltd.; 2. Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology;3. Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity: Beijing 100094, China)Abstract: In order to meet the need of systematic application of low-Earth-orbit small satellite constellation, a development mode suitable for batch production of small satellites was designed and practiced. Many innovative strategies for batch production were applied, including on boarding for the final state, drop welding before product delivery, tailoring or simplifying environmental tests, implementing satellite structure assembly in parallel with pipeline welding through operation of pipeline templates, wing transport at launch site, and all-wireless test etc. Those measures have enabled the delivery of more than 20 small satellites of 500 kg per year by establishing a small satellite batch production system in China, which lays a good foundation for the construction of intense small satellite constellation thereafter. The strategy and methods for batch production have all been verified in practice. Compared with the traditional small satellite development, the assembly, integration, and test (AIT) cycle of satellite batch production had been reduced from more than one year to less than three months, and the launch site working cycle has been reduced from 35-50 days to 20 days. It has realized rapid development, rapid launch, and rapid in-orbit application to promote the development efficiency and large-scale deployment of low-Earth-orbit small satellite constellation.Keywords: small satellite constellation; batch production; development mode; assembly, integration and test (AIT); process optimization收稿日期：2023-05-31；修回日期：2023-12-07基金项目：国家自然科学基金项目（编号：11773004）引用格式：阎梅芝, 张永强, 赵志明, 等. 小卫星星座批产研制模式设计与实践[J]. 航天器环境工程, 2023, 40(6): 702-708YAN M Z, ZHANG Y Q, ZHAO Z M, et al. Design and practice of small satellite constellation batch production development mode[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2023, 40(6): 702-7080 引言近年来，美国太空探索技术公司（SpaceX）推出的星链（Starlink）计划掀起了低轨大规模星座的发展热潮[1]。
薛梦轩—空间相机设计与试验共47页文档
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
基于CNN_与SVDD_融合的螺栓图像检测方法研究
引用格式：徐志玲, 孔明, 刘子豪. 基于CNN 与SVDD 融合的螺栓图像检测方法研究[J]. 中国测试，2024, 50(1): 46-53. XU Zhiling, KONG Ming, LIU Zihao. Research on bolt image detection method based on a fusion of CNN and SVDD[J]. China Measurement & Test, 2024, 50(1): 46-53. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2022090130基于CNN 与SVDD 融合的螺栓图像检测方法研究徐志玲1， 孔 明1， 刘子豪2(1. 中国计量大学质量与安全工程学院，浙江 杭州 310018; 2. 嘉兴学院信息科学与工程学院，浙江 嘉兴 314001)摘 要: 在传统紧固件质量检测行业中，工人负责对产品合格与否进行质量评估，然而人工检测效率低下、易疲劳、误检率高成为制约紧固件行业智能化的关键问题，针对此问题，该文提出一种卷积神经网络（CNN ）与支持向量数据描述法（SVDD ）融合的螺栓异常检测模型。
首先，图像获取装置通过在全方位设置多个摄像头捕捉螺栓的全表面图像信息，图像输入卷积神经网络逐层提取螺栓图像特征，获取螺栓的中高层特征；然后，SVDD 作为异常检测分类器进行螺栓缺陷的识别，针对在线获取螺栓缺陷样本的不足导致的样本不平衡问题，提出采用卷积自编码器建立预训练过程，将学习到的权重迁移到深度SVDD 模型上作为初始权重。
实验结果表明，相比于其他螺栓检测算法，所提融合模型在自主构造的螺栓侧面图像集、头部图像集和底部图像螺栓集上均可取得较优的识别结果，而且所提算法的时间和空间复杂度控制在一定范围内，具有较好的应用价值和市场推广前景。
关键词: 螺栓; 缺陷检测; 卷积神经网络; 异常检测; SVDD 中图分类号: TP216;TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2024)01–0046–08Research on bolt image detection method based on a fusion of CNN and SVDDXU Zhiling 1, KONG Ming 1, LIU Zihao 2(1. College of Quality and Safety Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China; 2. InformationScience and Engineering College, Jiaxing University, Jiaxing 314001, China)Abstract : In the traditional fastener quality inspection industry, workers are responsible for quality assessment of whether the product is qualified or not. However, the low efficiency of manual inspection, easy fatigue, and high false detection rate have become critical problems restricting the intelligence of the fastener industry. This paper proposes a bolt anomaly detection model with the fusion of convolutional neural network (CNN) and support vector data description (SVDD) to address this problem. First, the image acquisition device captures the full-surface image information of the bolt by setting multiple cameras in all directions, and the image is input to the convolutional neural network to extract the bolt image features layer by layer to obtain the middle and high-level features of the bolt; then, SVDD is used as an anomaly detection classifier, and for the problem of sample imbalance caused by the shortage of online acquisition of bolt defect samples, a convolutional self-encoder is proposed to establish a pre-training process, and the learned weights are transferred to the deep SVDD model as the initial weights. The experimental results show that compared with other bolt detection收稿日期: 2022-09-22；收到修改稿日期: 2022-11-10基金项目: 浙江省公益技术研究计划(LGG20FD30006)作者简介: 徐志玲（1966-），女，浙江台州市人，教授，硕士，研究方向为机器学习与图像处理技术。
深度学习视频快照压缩成像恢复效果影响因素研究
第44卷第6期航天返回与遥感2023年12月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING109深度学习视频快照压缩成像恢复效果影响因素研究曹城华王小勇魏久哲赵海博蔡浩王芸（北京空间机电研究所，北京100094）摘要针对视频快照压缩成像掩模板编码模式对实际拍摄压缩图像解码恢复效果的影响机理研究较为欠缺以及真实图像恢复效果很难量化评估的现状，文章基于遥感卫星视频序列得到的仿真数据和视频快照压缩成像系统采集到的真实场景数据，使用两种深度学习算法——集成学习先验深度展开算法和基于3D卷积的快照压缩成像（SCI）算法，结合峰值信噪比（PSNR）和结构相似度（SSIM）以及重构时间等量化指标进行重构效果评估，对掩模板的随机方式、掩模板的重复精度、掩模板的移动速度、景物的运动速度、背景的复杂程度等因素进行仿真试验分析。
主要试验结论有：1）高斯随机编码具有较好的重构效果，但伯努利随机中当成功概率p取0.59或0.58时（随机变量取1），重构PSNR值较高斯随机平均提升超过0.5 dB，SSIM值提升0.004；2）当步长较小时，移动编码方式重构效果不如随机编码方式，当步长较大时（超过9像素），效果和随机编码相当；3）掩模板的重复精度方面，当探测器像元和数字微镜器件（DMD）仅沿着一个方向发生偏移时（相对偏移量小于0.3像素），对重构效果影响较小，当同时沿两个方向发生偏移时，影响较大（两个方向均为0.1像素，PSNR下降超过3 dB）；4）当目标相对图片尺寸较小且背景较为复杂时，运动速度对重构效果影响较大，较快的运动速度会对重构精度产生较大的影响。
以上研究成果可以指导视频快照压缩成像系统的设计，可潜在提升视频快照压缩成像重构效果。
关键词视频快照压缩成像深度学习计算成像压缩感知遥感图像处理中图分类号: TP399文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2023)06-0109-10DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2023.06.010Research on Image Reconstruction Precision of Video Snapshot Compressive Imaging Based on Deep LearningCAO Chenghua WANG Xiaoyong WEI Jiuzhe ZHAO Haibo CAI Hao WANG Yun（Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）Abstract In view of the lack of research on the influence mechanism of video snapshot compression imaging mask coding mode on the decoding and reconstruction quality of the actual captured compressed image and the fact that the real image reconstruction quality is difficult to quantify and evaluate, the experiments are based on the simulation data obtained from the remote sensing satellite video sequence and real收稿日期：2023-04-01引用格式：曹城华, 王小勇, 魏久哲, 等. 深度学习视频快照压缩成像恢复效果影响因素研究[J]. 航天返回与遥感, 2023, 44(6): 109-118.CAO Chenghua, WANG Xiaoyong, WEI Jiuzhe, et al. Research on Image Reconstruction Precision of Video Snapshot Compressive Imaging Based on Deep Learning[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2023, 44(6): 109-118. (in Chinese)110航天返回与遥感2023年第44卷data captured by video snapshot compressive imaging systems, and two deep learning algorithms, deep unfolding network with the ensemble learning prior algorithm and 3D-convolution based SCI algorithm, are used. PSNR, SSIM, reconstruction time and other quantitative indicators are used to evaluate the reconstruction effect. The random mode of the mask, the repetition accuracy of the mask, the moving speed of the mask, the moving speed of the scene, the complexity of the background and other factors are simulated and analyzed. The main experimental conclusions are: Gaussian random coding has a better reconstruction quality, However, in the Bernoulli distribution, when the success probability p is 0.59 or 0.58 (the random variable value is 1), the PSNR is increased by more than 0.5 dB on average, and the SSIM value is increased by 0.004 than Gaussian random coding. It is not as good as the reconstruction effect of random encoding when the step size is small. When the step size is large (more than 9 pixels in our experiment), the effect is equivalent to random encoding, and the repetition accuracy of the mask, which only offsets along one direction (the relative offset is less than 0.3 pixels), has little effect on the reconstruction effect. When the offset occurs in two directions at the same time, the effect is greater (with 0.1 pixels in both directions, the PSNR is dropped by more than 3 dB), when the target is relatively small in size and the background is complex, the motion speed has a greater impact on the reconstruction effect, and a faster motion speed will have a greater impact on the reconstruction accuracy. The above conclusions can guide the design of video snapshot compression imaging systems and potentially improve the reconstruction effect of video snapshot compression imaging.Keywords video snapshot compressive imaging; deep learning; computational imaging; compressed sensing; remote sensing image processing0 引言快照压缩成像（Snapshot Compressive Imaging，SCI）起源于压缩感知技术[1-7]，是计算光学的一个重要分支[5]。
小口径空间相机的力学环境适应性分析与试验
小口径空间相机的力学环境适应性分析与试验付强强;孙欣;汪巧萍【摘要】空间相机的力学环境适应性主要指空间相机适应地面装调阶段重力和发射阶段振动环境的能力,通常采用有限元仿真结合试验验证的方法对其进行评估.文中介绍了某小口径空间相机的反射镜组件及其支撑结构的设计情况,建立了该空间相机的有限元模型.重点研究了光机集成分析中镜面节点的位移数据处理方法,使得有限元结构分析的数据可以为光学软件调用,进而分析了在光轴水平装调时重力对光学系统传递函数的影响.然后对空间相机进行了模态分析和频响分析,得到了相机的动态刚度特性.最后,对空间相机进行了振动试验及性能测试.结果表明,该小口径空间相机能够适应在不采取重力卸载措施时光轴水平的地面装调状态,相机基频与振动响应满足发射时的动力学环境要求,证明了设计与仿真分析方法的正确性.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2019(037)004【总页数】7页(P8-14)【关键词】小口径;空间相机;光机集成分析;力学分析【作者】付强强;孙欣;汪巧萍【作者单位】北京空间机电研究所,北京 100094;北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】V445.8引言空间相机在地理测绘、军事侦察、资源监测、灾害评估、深空探测等领域发挥着日益重要的作用。
近年来，随着遥感图像数据获取时效性需求的提高，遥感卫星呈现出多星组网、协同工作的趋势，为降低卫星的研制成本，适应小批量生产的模式，空间相机逐渐向轻小型化的方向发展[1,2] 。
空间相机结构的力学环境适应性主要体现在两方面。
一是在地面装调阶段的重力环境适应性，对于小口径空间相机，要求地面装调时不采取重力卸载措施，且采用光轴水平装调，以便于光学检测设备的架设，节省研制成本。
二是相机结构的动力学环境适应性，即空间相机在地面试验、运输、发射过程中，经历复杂的振动环境和冲击环境后满足成像质量要求的特性[3] 。
尼康数字单反相机在红外照相上的应用
尼康数字单反相机在红外照相上的应用
张文达
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2009(000)029
【摘要】随着科学技术的发展,虹外照相技术在各个领域都得到了成功应用.虹外照相作为刑事科学技术的一种手段,不断得以发展,井为显现和检验痕迹,物证提供了技术保障.本文以尼康数字单反相机为例,结合公安工作实际情况,介绍了此类数字相机在红外照相上应用.
【总页数】2页(P172-173)
【作者】张文达
【作者单位】南京森林公安高等专科学校,南京,210042
【正文语种】中文
【中图分类】TB89
【相关文献】
1.红外线反射照相显现深色纺织品上的字迹 [J], 樊金英;杨玉柱;上官梦轩;
2.红外线反射照相显现深色纺织品上的字迹 [J], 樊金英;杨玉柱;上官梦轩
3.数码照相机红外线照相功能的应用与分析 [J], 陈源锋;林艳平
4.利用红外照相显现深色衣物上的潜在血痕 [J], 张红岩;贾学文;龙海云;李立;李净;冷文秀;杨振清
5.数码红外照相技术在刑事照相中的应用 [J], 刘国庆;王培刚
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空间相机空间环境专项试验设计
空间相机成像参数配置功能检验
空间相机成像参数配置功能检验顾营迎;沈湘衡;马军;霍金明;李静秋;葛欣宏【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2014(022)005【摘要】介绍了空间相机成像参数配置的基本组成和作用,讨论了成像参数配置功能缺陷对相机成像质量的影响,应用数学方法分析了成像参数配置功能抽样检验的测试风险.基于自动测试系统,提出了一种空间相机成像参数配置功能全面检验的方法来解决测试覆盖性和测试效率之间的矛盾.应用本文提出的测试系统和检验方法对空间相机成像参数配置功能进行了全面检验.结果表明:本方法实现了成像参数配置功能的100％覆盖检验;每条参数测试判读时间缩短为40 ms;完成相机成像参数全面检验的测试时间大约为50 min.该方法能够有效测试出成像参数配置功能故障,满足了空间相机高效测试、零质量缺陷的要求.【总页数】7页(P1183-1189)【作者】顾营迎;沈湘衡;马军;霍金明;李静秋;葛欣宏【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;长春大学光华学院,吉林长春130000;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】V447.3【相关文献】1.空间相机地面模拟扫描成像转台及成像试验分析 [J], 阮萍;马彩文;李英才;熊仁生2.航空遥感相机成像质量的一种检验方法 [J], 王晓东;郝志航3.一种面阵成像光谱相机空间分辨力的精确测量方法 [J], 储松南; 刘海涛; 胡奇琪; 王海峰; 张大勇; 骆永全4.空间光学相机成像仿真系统设计与实现 [J], 樊金鹏;姬琪5.锥摆扫一体化空间相机成像模式设计 [J], 支政;曲宏松;李静;张贵祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于深度学习的牙模３Ｄ_打印缺陷检测方法研究
收稿日期:２０２２－０６－２３ꎮ
基金项目:福建省自然科学基金项目(２０２０Ｊ０１８７６) ꎻ高校产学合作项目(２０２１Ｎ５００４) ꎮ
作者简介:马莹(１９７８—) ꎬ女ꎬ副教授ꎬ研究方向为智能控制、系统优化ꎮ Ｅ￣ｍａｉｌ:ｍａｙ＠ ｆｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
ｄｅｎｔａｌ ｍｏｕｌｄ’ ｓ ｄｅｆｅｃｔ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｄａｔａ ｓｅｔｓ ａｒｅ ｃｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬｅｔｃ.Ｔｈｅｎ ｉｔｅｒａｔｉｖｅｌｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｎｔａｌ ｍｏｌｄ ３Ｄ
ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｉｍａｇｅｓ ｂｙ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＹＯＬＯｖ５ .Ｆｉｎａｌｌｙꎬｃａｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｍｅｒａ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＹＯＬＯｖ５ ｐｒｏｇｒａｍ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗｅｉｇｈｔ ｖａｌ￣
和技术 [１] ꎮ 现有技术主要采用低熔点金属材料ꎬ即
势ꎬ不仅能提高牙模模型的加工效率ꎬ缩短工艺流
作为 原 料ꎬ 采 用 ３Ｄ 打 印 的 熔 融 沉 积 成 型 技 术
打印技术应用在传统的牙模制造工艺已经是一种趋
程ꎬ还能提升牙模质量ꎬ降低加工成本ꎮ 并且目前ꎬ
利用低熔点金属制作模型具有生产工艺简单、生产
线缺陷检测ꎮ 通过实验对比ꎬＹＯＬＯｖ５ 深度学习网络模型的检测准确率要高于 Ｆａｓｔｅｒ Ｒ－ＣＮＮ、ＹＯＬＯｖ３、ＳＳＤ 这 ３ 种
模型ꎬ其检测平均准确度高达 ９４.７８％ꎬ平均检测时间为 ２１ ｍｓꎮ 结果表明该方法能够检测牙模 ３Ｄ 打印过程中的质
量缺陷问题ꎮ
关键词:３Ｄ 打印ꎻ牙模ꎻＹＯＬＯｖ５ꎻ缺陷检测
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德国TRIOPTICS GmbH公司
德国TRIOPTICS GmbH公司 设计的ImageMaster&Universal 是ImageMaster光学传递函数测量
胶片型空间相机—典型恒星相机设计案例
光机扫描仪—概述
光机扫描仪是光学机械扫描式 多光谱扫描仪的简称，是星载遥感
系统中最早使用的传输型遥感器之
一，又称多光谱扫描仪。其利用反 射镜扫描成像的方式扩大了观测市 场，是最早的实现星载遥感之一。
光机扫描仪—组成
光机主体
光机多光谱扫描仪一般组成系统
电子线路硬件
焦平面列阵凝视成像探测器件画幅式拍照
空间相机特点
能经受剧烈震动、过载冲击、噪声等恶劣力学环境 能在真空/低气压下工作，考虑大气与真空折射率差异 快门或其他活动部件在真空环境下工作，要防冷焊设计 适应空间 特点 环境特殊： 技术措施 地面装校检测环境，有机材料真空挥发可能造成光污染 地球辐射带离子辐射会降低透过率，甚至不透光
因为输出图像的对比度总小于输入图像的对比度，所以MTF值介于0~1之间。 MTF越大，表示系统的成像质量越好。
空间相机基本技术指标—光谱特性和谱段选择
空间相机的光谱特性包括光谱范围、谱段宽度和数目及光谱分辨率。
光谱范围：指相机获取图像来自的光谱段 谱段宽度和数目：反映了谱段的设置要求
光谱分辨率：是指在光谱曲线上能够区分的两个相邻波长的最小间隔。
2 主要内容
空间相机基本技术指标
空间相机的基本技术指标是空间相机应用和卫星平台配置的基本要求， 直接影响用户获取数据的品质，包括以下几种：
空 间 分 辨 率
调 制 传 递 函 数
光 谱 分 辨 率
辐 射 分 辨 率
时 间 分 辨 率
辐 射 标 定 要 求
设 计 基 准
评价图像质量四要素
具体设计相关的要求
空间相机组成
物镜：由光学系统和结构组成。光学系统其收集目标信号光能量和
抑制杂光的作用。
探测接收和电路系统：由光电探测器和各种电路及机械夹装件组成。 组成 机械结构：总体结构将物镜、探测器等基本部件集成为空间相机。 热控装置：一般由热控涂层、隔热材料、相变材料、热管、导热索、
散热器、加热器和温度控制器等组成。
空间相机基本技术指标—光谱特性和谱段选择
空间相机基本技术指标—辐射分辨率
辐射分辨率是指传感器区分地物辐射能量细微变化的能力，即传感器的灵敏度。 传感器的辐射分辨率越高，其对地物反射或发射辐射能量的微小变化探测能力越强。 在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。 RL= Rmax-Rmin D
Rmax是最大辐射量值，Rmin为最小辐射量值，D为量化级。RL越小，表明传 感器越灵敏。
空间相机基本技术指标—最小时间间隔。对轨道 卫星，亦称覆盖周期。时间间隔大，时间分辨率低，反之时间分辨率高，是评价遥 感系统动态监测能力重要指标。
胶片型空间相机—特点
胶片型可见光空间相机是以摄影胶片为信息载体的空间相机。
一般异地轨道上运行的空间飞行器为摄影平台，是返回式遥感卫星
空间相机设计与试验
汇报人：薛梦轩
目
录 1 电源概述 2 主要内容
3 工作映射
1 概述
空间相机概述
在空间遥感中收集信息用的遥感器 叫空间相机，可分为光学和微波两大类。
在空间遥感领域，有科技工作者习惯用
“航天光学成像遥感器”、“空间光学
成像遥感器”、“遥感仪器”、“遥感
器”或者“相机”来表示空间相机。
广泛应用于空间军事侦察、地球资
源探测和测绘等领域，迅猛发展为 当前应用最广泛的空间光学遥感器 之一。
空间CCD相机—组成和原理
光学系统：将目标光源会聚到CCD探测器上
相机结构
CCD探测器：转换、积累、寄存、转变成电压信号
温控系统
卫星连接
CCD成像电路：产生、驱动、采样保持及放大、匹配，
AD转换成数字信号
控制和信息处理器：MCU，整个工作过程都在微处理器的控制下 完成。
空间相机分类
画幅式——常用于测绘、目标定位和建立地形控制网
胶片型： 全景式——常用于军事和国土普查
航线式——军事侦察
分类 扫描成像 光电型： 凝视成像 线阵CCD推扫凝视成像 摆扫—美国陆地卫星的主题制图仪 推扫—SPOT卫星的HRVCCD相机
胶片型空间相机—胶片
胶片采用聚酯片基，厚度约为75µm，通常在低压低湿度环境下
工作。不同类型的相机选取不同类型的胶片，例如： 普查选1124全色
胶片；详查和高精度大幅面测绘相机选美国EK4314，EK3409， EK3412或俄罗斯48号胶片；星相机可选感光度高，分辨率适中的 1123胶片，俄罗斯52号胶片或美国EK2405胶片。
采像鱼眼镜头等大视角的广角镜头质量检测。测量过程无需中继透镜，可以大大的 提高检测效率级检测精度。
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仪系列中的顶级产品，几乎可测量
所有类型光学系统的光学参数。 产品特点： 卧式结构；可测量直线构型系统；L形构型系统；U形构型系统；空间折转型系统等 ； 模块化设计；一体化运输，维护保养方便 ； 平行光管基于离轴抛物面反射镜的设计； 覆盖全波段使用 ；整机配备铝质外壳；隔光挡风 ；模块化靶标发生器及探测器； 可快速切换 ；测量精度可溯源至国际标准 ； 软件模块化，使用简单易懂 ； 可编辑脚本，实现用户自定义测量 ， 直接以报告形式输出结果。
可以提供的镜头测试：轴上MTF，
轴外MTF，波前像差，EFL，泽尼克 像差及多波长（250-400nm,4001100nm,900-1700nm,1um2.35um,3-5um& 8-12um）测量。
便携式、高精度光学传递函数测量仪
法国Phasics公司
产品特点： 1、直接测量、无需中继透镜 o 2、离轴MTF测量范围大：210 3、高检测精度：MTF（on axis）： <1%(accuracy),<0.5%(Repeatability); MTF（off axis）： <2%(accuracy);<1%(Repeatability); 4、快速测量：测量一片样品的时间 ≤ 1s 5、实时显示泽尼克相差系数
德国TRIOPTICS GmbH公司 技术参数
中国科学院光电技术研究所
仪器名称：光学传递函数测量仪 仪器用途：用于光学系统的光学传 递函数检测
主要技术指标：
测量范围：0.36～1μ m、3～5μ m、
8～12μ m；
测量精度：±3％(可见)、±4％(红外)
法国Phasics公司
法国Phasics公司高精度MTF测量仪
设计时应考虑消杂光措施，就好比肉眼白天看星星
地面/星上重力加速度变化引起的光学零件重力变形 温度场变化对相机光学系统性能影响，采取热控措施
空间相机应具备长焦距
空间相机应用
用于气象观测
用于空间侦 查和预警
用于资源调查 和环境监测
用于行星、
恒星和现象
观测
空间相机应用
用于海洋遥感 用于空间目标搜索
用于精确地空 间摄影测量
空间CCD相机组成
空间CCD相机—CCD探测器性能
CCD探测器具有体积小、质量
小、灵敏度高、功耗低、动态范围
大、寿命长和可靠性高等优点。在
光学遥感中的到广泛应用。
CCD包括线阵和面阵CCD，目 前空间相机采用线阵CCD。其主要 特性包括光电特性和几何机械性能。
空间CCD相机—CCD探测器光电特性
空间相机基本技术指标—空间分辨率
空间分辨率是指像素所代表的的地 面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场， 或地面物体能分辨的最小单元。 例如：摄影分辨率为10m，是指他 能分开宽度和间距各位5m的两个方形
区域。
空间相机基本技术指标—调制传递函数
一般通过光学系统的输出像的对比度总比输入像的对比度要差，这个对比度的 变化量与空间频率特性有密切的关系。把输出像与输入像的对比度之比称为调制传 递函数(MTF)，即MTF的定义是 MTF= 输出图像的对比度 输入图像的对比度
的重要有效载荷。一般由对地测相机、星相机、暗道、回收片盒等 组成胶片型空间相机摄影系统。 1：将已曝光的胶片返回到地面，经处理后使用，分辨率高； 2：返回式卫星运行时间较短，相机装片量有限，约1000特点
3000m；
3：不受地面站布局影响，易获得全球范围信息；载体为胶 片；不受电磁干扰，地面分辨率高，覆盖宽，几何精度高。
光机扫描仪—主要技术指标
扫描系统主要技术指标包括：
光机扫描仪—设计中的关键问题
扫描系统的驱动控制设计：
扫描系统的润滑色剂：
油润滑、固体润滑、自润滑、提高扫描系统可靠性的措施
扫描系统的运动特性设计：
空间CCD相机—概述
CCD即电荷耦合器件。空间
CCD相机是指用CCD探测器作为敏
感器的空间传输型光学遥感器。其
光谱分辨率越高，可分解的光谱数越多，获得的光谱曲线越精细。
空间相机基本技术指标—光谱特性和谱段选择
利用0.4-0.5µm，区分雪和其他物体 利用0.5-0.6µm，区分沙漠和桦树、黑 土、水； 利用0.8-0.9µm，区分桦树和黑土、水
某些地物的反射光谱
空间相机基本技术指标—光谱特性和谱段选择
空间相机基本技术指标—光谱特性和谱段选择
胶片型空间相机—组成
胶片型空间相机系统一般由一台地物 相机、一台（或两台）恒星相机、暗道、 回收片盒等组成。星相机和地相机安装在
返回式卫星的密封舱中，其光轴夹角大于