TMA空间遥感相机消杂光技术研究

摘要

随着“高分辨率对地观测系统”国家重大专项的陆续实施，空间光学遥感技术获得突飞猛进的发展。光学遥感的首要目标是获得高质量的图像。杂散光是影响光学遥感器成像质量的主要因素之一，它一方面会降低像面的对比度及光学信噪比，另一方面又可能形成眩光甚至非正常像，在强光背景下甚至可能使目标信号完全被杂散辐射噪声所淹没。因此，空间遥感相机必须开展杂散光抑制设计与分析。
　　离轴三反消色散(TMA)光学系统是空间遥感相机所主要采用的结构，该结构具有无中心遮拦、能量利用率高、视场范围大等特点，因此在空间遥感相机上得到了大量应用。本文总结国内外空间遥感相机杂散光抑制的主要方法，并针对TMA相机的特点优化了现有杂散光分析的流程。针对大离轴光学普查相机，本文从其工作原理和设计要求出发，对其进行杂散光抑制设计与精细化仿真分析，从而提高该相机的杂散光抑制能力。
　　TMA相机抑制杂散光的传统方法是弱化或遮挡杂散光路，本论文在此基础上，开展精细化仿真，通过进一步降低关键表面的BRDF，弱化杂散光的传递路径，从而更好的抑制杂散光。本文详细介绍了杂散光路的分析方法，获得大离轴光学普查相机的主要关键表面，并采用三种措施了对关键表面结构进行优化，比较三种方法的优劣，结果表明，在关键表面添加挡光环组的方式可以获得极佳的杂散光抑制效果，能够降低消光漆的使用要求，减少工程难度。利用本文介绍的方法在大离轴光学普查相机上进行了设计与分析，最终使抑制效果满足设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 杂散光的介绍

1．3 杂散光研究的发展状况

1．4 TMA空间遥感相机消杂光研究的目的意义

1．5 本论文研究的主要内容

第二章 光学系统杂散光产生机理与抑制研究

2．1 前言

2．2 杂散光理论中的基本概念

2．3 杂散光的计算方法

2．4 国内外杂散光抑制措施

2．5 常用杂散光分析软件

2．6 本章小结

第三章 TMA空间遥感相机消杂光分析

3．1 前言

3．2 TMA空间遥感相机的特点

3．3 TMA相机抑制杂散光的抑制措施

3．4 目前分析流程

3．5 改进分析流程图

3．6 本章小结

第四章 大离轴光学普查相机消杂光抑制设计及分析

4．1 前言

4．2 大离轴光学普查相机模型介绍

4．3 大离轴光学普查相机杂散光分析的特点与难点

4．4 大离轴光学普查相机杂散光初步分析

4．5 大离轴光学普查相机结构优化

4．6 杂散光系数计算

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献