地球静止轨道凝视红外相机抖动引起杂波研究

摘要

对于地球静止轨道凝视红外相机,相机视线抖动引起的杂波是背景特征、相机参数、相机视线抖动特性和背景抑制算法等因素综合影响的结果。为了定量化评估视线抖动引起杂波的强度,综合考虑抖动频谱、探测器积分时间、帧周期和帧间差分背景抑制算法这几项时间相关因素,将它们合并为与背景无关的抖动等效角,建立了抖动等效角与背景辐射强度梯度统计量相乘形式的抖动引起杂波模型。基于相机视线抖动特性地面测量实验,分析了制冷机和动量轮引起的相机视线抖动频谱,对视线抖动引起的杂波进行了仿真模拟和模型计算,验证了理论模型。结果显示,所建立的抖动引起杂波模型计算结果与仿真模拟结果的相对偏差小于15%,具有较好的通用性和高效性,适用于相机设计的迭代优化。