微小卫星JPEG2000图像压缩与遥测信息复合编码的设计与实现

摘要

随着卫星对地观测应用的进一步深入和需求的不断扩大，人们要求卫星的对地观测CCD相机应具有高的空间分辨率和时间分辨率，并尽可能大地提高相机的幅宽。同时为了适合于微小卫星应用，有效载荷还必须尽可能地减轻重量和降低功耗。但就现有成熟技术而言，上述这些指标要求又是相互矛盾的。为此，必须研究新的技术，促进有效载荷技术和与有效载荷密切相关的载荷数据实时高质量压缩及高速数据传输技术的发展。 本文针对微小卫星体积小、重量轻、能源受限的特点，对CCD相机拍摄的图像进行实时压缩的算法展开研究；对将图像数据与卫星下传遥测数据复合的方法展开研究；实现了在单一物理信道中传输不同的下传数据。论文设计出了对图像进行实时压缩和与下传遥测数据复合的软、硬件实现方案；研制出了硬件试验平台。调试结果验证了其图像压缩算法和与卫星下传遥测数据复合方法的正确性和有效性。实验结果表明解压后的图像清晰、均方误差小，达到了在微小卫星上实现图像压缩和数据复合功能所需的体积小、功耗低以及传输利用率高的目标。