搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

卫星平台复杂振动引起的光谱成像退化仿真研究

唐秋艳 唐义 曹玮亮 王静 南一冰 倪国强

引用本文:
Citation:

卫星平台复杂振动引起的光谱成像退化仿真研究

唐秋艳, 唐义, 曹玮亮, 王静, 南一冰, 倪国强

Simulation of imaging spectrometers degraded by satellite vibrations

Tang Qiu-Yan, Tang Yi, Cao Wei-Liang, Wang Jing, Nan Yi-Bing, Ni Guo-Qiang
PDF
导出引用
  • 卫星平台不稳定性将严重影响光谱成像质量, 针对干涉型和色散型成像光谱仪受平台振动而产生的成像质量退化影响进行机理研究和仿真, 建立了两类成像光谱的退化模型. 提出的光谱微分动态成像退化仿真方法, 考虑了复杂振动的综合影响. 通过提出平均掺杂比的概念, 建立起卫星平台运动参数与光谱成像影响之间的桥梁, 详细推导了这两者间的定量关系. 并以典型光谱和模拟地物光谱为例进行了退化仿真, 退化结果表明平台振动中俯仰和侧滚的影响比偏航大, 而且不仅会影响空间分辨率, 还会带来光谱失真, 而影响较大的是地物种类较丰富的区域.
    Instability of satellite platform will seriously affect the quality of spectral imaging. The degradation mechanism of interferential and dispersive imaging spectrometers caused by satellite vibrations is studied in this paper. A simulation algorithm of degradation based on differential dynamic spectral imaging is presented. And the concept of mean mixing ratio (MMR) is proposed, which builds the bridge between the parameters of satellite vibration and the influences on spectral imaging. The quantitative relationship between them is also deduced in detail. Spectral degradation results are simulated by taking the typical spectra and the generated spectrums of surface features as the ideal original data. Simulation results show that the effects caused by pitch and roll are much greater than that by yaw, and the vibrations affect not only spatial resolution but also spectrum, and the regions of rich species are influenced seriously.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2009CB724005), 国家自然科学基金(批准号:40804048)和国家高技术研究发展计划(863计划) (批准号:2007AA12Z101和2009AA01Z225)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (973 Program) (Grant No. 2009CB724005), National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40804048), and the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 863 Program) (2007AA12Z101 and 2009AA01Z225).
    [1]

    Geng W B, Zhai L P, Ding Y L 2009 Optics and Precision Engineering17 314 (in Chinese)[耿文豹, 翟林培, 丁亚林 2009 光学精密工程 17 314]

    [2]
    [3]
    [4]

    Hadar O, Fisher M, Kopeika N S 1992 Opt. Eng. 31 581

    [5]

    Sun G M, Liu G S, Zhou D Q 1998 J. Infrared Millim. Waves1998(6) 435 (in Chinese)[孙光民, 刘国岁, 周德全 1998红外与毫米波学报 1998(6) 435]

    [6]
    [7]

    Yu C W, Chen D R, Yang J F 2004 Opto-Electronic Engineering31 4 (in Chinese)[余成伟, 谌德荣, 杨建峰2004 光电工程 31 4]

    [8]
    [9]

    Mahgoub A, Nguyen T, Desbiens R. Zaccarin 2009 IEEE ICIP,573-576

    [10]
    [11]
    [12]

    Hader O, Dror I, Kopeika N S 1992 SPIE, 169

    [13]
    [14]

    Xu P, Huang CH N, Wang Y T, Hao Q 2003 Journal of Astronautics24(3) 6 (in Chinese)[徐鹏, 黄长宁, 王涌天, 郝群2003宇航学报 24 6]

    [15]
    [16]

    Xiangli B, Yuan Y, Lv Q B 2009 Acta Phys. Sin. 58 5401 (in Chinese)[相里斌, 袁艳, 吕群波 2009 5401]

    [17]
    [18]

    Xie J H, Niao N F, Cao L C 2007 Fundamentals of Fourier Opticsand Contemporary Optics pp295297 (in Chinese)[[谢敬辉, 廖宁放, 曹良才. 2007傅里叶光学与现代光学基础(北京:北京理工大学出版社)第295297页]

    [19]

    Xiangli B, Liu GX, Gao Z 1997 Acta Photo. Sin. 26(7): 645(in Chinese)[相里斌, 刘改侠, 高瞻 1997 光子学报 26 645]

    [20]
    [21]

    Li Y H, Yi K CH, Tian H X 2007 J. Infrared Millim. Waves, 26178 (in Chinese)[李于衡, 易克初, 田红心 2007红外与毫米波学报 26 178]

    [22]
    [23]
    [24]

    Pan M ZH, Qi H X, Xiao G H, Shu R 2010 J. Infrared Millim.Waves 29 357 (in Chinese)[潘明忠, 亓洪兴, 肖功海, 舒嵘 2010红外与毫米波学报 29 357]

    [25]
    [26]

    Shi D L, Lv Q B, Cui Y. 2009 Acta Photo. Sin. 38(6) 15301532 (in Chinese)[石大莲, 吕群波, 崔燕 2009 光子学报 38 1530]

    [27]
    [28]

    Yuan Y, Zhang X B, Sun CH M. 2010 J. Optik. IJLEO 51350

    [29]
    [30]

    Luo Y D, Liao N F, Yang W P 2008 Opt. Tech. 34 709 (in Chinese)[罗永道, 廖宁放, 杨卫平, 冯洁, 梁敏勇 2008光学技术 34 709]

    [31]

    Eskicioglu A M, Fisher P S 1995 IEEE Transactions on Communication 43 2959

  • [1]

    Geng W B, Zhai L P, Ding Y L 2009 Optics and Precision Engineering17 314 (in Chinese)[耿文豹, 翟林培, 丁亚林 2009 光学精密工程 17 314]

    [2]
    [3]
    [4]

    Hadar O, Fisher M, Kopeika N S 1992 Opt. Eng. 31 581

    [5]

    Sun G M, Liu G S, Zhou D Q 1998 J. Infrared Millim. Waves1998(6) 435 (in Chinese)[孙光民, 刘国岁, 周德全 1998红外与毫米波学报 1998(6) 435]

    [6]
    [7]

    Yu C W, Chen D R, Yang J F 2004 Opto-Electronic Engineering31 4 (in Chinese)[余成伟, 谌德荣, 杨建峰2004 光电工程 31 4]

    [8]
    [9]

    Mahgoub A, Nguyen T, Desbiens R. Zaccarin 2009 IEEE ICIP,573-576

    [10]
    [11]
    [12]

    Hader O, Dror I, Kopeika N S 1992 SPIE, 169

    [13]
    [14]

    Xu P, Huang CH N, Wang Y T, Hao Q 2003 Journal of Astronautics24(3) 6 (in Chinese)[徐鹏, 黄长宁, 王涌天, 郝群2003宇航学报 24 6]

    [15]
    [16]

    Xiangli B, Yuan Y, Lv Q B 2009 Acta Phys. Sin. 58 5401 (in Chinese)[相里斌, 袁艳, 吕群波 2009 5401]

    [17]
    [18]

    Xie J H, Niao N F, Cao L C 2007 Fundamentals of Fourier Opticsand Contemporary Optics pp295297 (in Chinese)[[谢敬辉, 廖宁放, 曹良才. 2007傅里叶光学与现代光学基础(北京:北京理工大学出版社)第295297页]

    [19]

    Xiangli B, Liu GX, Gao Z 1997 Acta Photo. Sin. 26(7): 645(in Chinese)[相里斌, 刘改侠, 高瞻 1997 光子学报 26 645]

    [20]
    [21]

    Li Y H, Yi K CH, Tian H X 2007 J. Infrared Millim. Waves, 26178 (in Chinese)[李于衡, 易克初, 田红心 2007红外与毫米波学报 26 178]

    [22]
    [23]
    [24]

    Pan M ZH, Qi H X, Xiao G H, Shu R 2010 J. Infrared Millim.Waves 29 357 (in Chinese)[潘明忠, 亓洪兴, 肖功海, 舒嵘 2010红外与毫米波学报 29 357]

    [25]
    [26]

    Shi D L, Lv Q B, Cui Y. 2009 Acta Photo. Sin. 38(6) 15301532 (in Chinese)[石大莲, 吕群波, 崔燕 2009 光子学报 38 1530]

    [27]
    [28]

    Yuan Y, Zhang X B, Sun CH M. 2010 J. Optik. IJLEO 51350

    [29]
    [30]

    Luo Y D, Liao N F, Yang W P 2008 Opt. Tech. 34 709 (in Chinese)[罗永道, 廖宁放, 杨卫平, 冯洁, 梁敏勇 2008光学技术 34 709]

    [31]

    Eskicioglu A M, Fisher P S 1995 IEEE Transactions on Communication 43 2959

  • [1] 李伟健, 周晓艳, 陆杭军. 无阀纳米泵中水流的反常堵塞.  , 2024, 73(9): 094702. doi: 10.7498/aps.73.20240115
    [2] 黄远志, 杨传浩, 何颂平, 马瑞松, 郇庆. 基于干式制冷的低温扫描探针显微镜研究进展.  , 2024, 73(22): 228701. doi: 10.7498/aps.73.20241367
    [3] 冯龙呈, 杜琛, 杨圣新, 张彩虹, 吴敬波, 范克彬, 金飚兵, 陈健, 吴培亨. 太赫兹实时近场光谱成像研究.  , 2022, 71(16): 164201. doi: 10.7498/aps.71.20220131
    [4] 刘文龙, 刘学斌, 王爽, 严强强. 基于衍射理论的哈达玛编码光谱成像数据重构.  , 2022, 71(9): 094201. doi: 10.7498/aps.71.20211977
    [5] 史慧敏, 胡静, 王成会, 凤飞龙, 莫润阳. 有限长管内包膜微泡在磁-声复合场作用下的振动行为.  , 2021, 70(21): 214303. doi: 10.7498/aps.70.20210559
    [6] 徐静阳, 方少波, 周婧. 利用光谱和质谱成像技术实现指纹痕量检测.  , 2019, 68(6): 068701. doi: 10.7498/aps.68.20190174
    [7] 才啟胜, 黄旻, 韩炜, 刘怡轩, 路向宁. 大孔径空间外差干涉光谱成像技术多谱段成像仿真.  , 2018, 67(23): 234205. doi: 10.7498/aps.67.20180943
    [8] 赵章风, 张文俊, 牛丽丽, 孟龙, 郑海荣. 基于微泡共振的快速微流体声学混合方法研究.  , 2018, 67(19): 194302. doi: 10.7498/aps.67.20180705
    [9] 刘国栋, 许新科, 刘炳国, 陈凤东, 胡涛, 路程, 甘雨. 基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法.  , 2016, 65(20): 209501. doi: 10.7498/aps.65.209501
    [10] 石磊, 冯士维, 石帮兵, 闫鑫, 张亚民. 开态应力下电压和电流对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的退化作用研究.  , 2015, 64(12): 127303. doi: 10.7498/aps.64.127303
    [11] 胡格丽, 倪志鹏, 王秋良. 结合振动控制的柱面纵向梯度线圈目标场设计方法.  , 2014, 63(1): 018301. doi: 10.7498/aps.63.018301
    [12] 张富翁, 王立, 刘传平, 吴平. 竖直振动管中颗粒的上升运动.  , 2014, 63(1): 014501. doi: 10.7498/aps.63.014501
    [13] 南一冰, 唐义, 张丽君, 常月娥, 陈廷爱. 一种卫星平台振动光谱成像数据分块校正方法.  , 2014, 63(1): 010701. doi: 10.7498/aps.63.010701
    [14] 沈满德, 任欢欢. 一种宽温双光谱红外搜索跟踪系统的设计.  , 2013, 62(9): 090702. doi: 10.7498/aps.62.090702
    [15] 罗振飞, 吴志明, 许向东, 王涛, 蒋亚东. 纳米VOx薄膜在空气中的电学特性退化研究.  , 2011, 60(6): 067302. doi: 10.7498/aps.60.067302
    [16] 冯海冉, 李鹏, 郑雨军, 丁世良. 用李代数方法解析研究线性三原子分子振动的动力学纠缠.  , 2010, 59(8): 5246-5250. doi: 10.7498/aps.59.5246
    [17] 赵永志, 江茂强, 郑津洋. 巴西果效应分离过程的计算颗粒力学模拟研究.  , 2009, 58(3): 1812-1818. doi: 10.7498/aps.58.1812
    [18] 沈自才, 孔伟金, 冯伟泉, 丁义刚, 刘宇明, 郑慧奇, 赵雪, 赵春晴. 热控涂层光学性能退化模型研究.  , 2009, 58(2): 860-864. doi: 10.7498/aps.58.860
    [19] 李蕾蕾, 刘红侠, 于宗光, 郝 跃. 恒流应力下E2PROM隧道氧化层的退化特性研究.  , 2006, 55(5): 2459-2463. doi: 10.7498/aps.55.2459
    [20] 姜泽辉, 陆坤权, 厚美瑛, 陈 唯, 陈相君. 振动颗粒混合物中的三明治式分离.  , 2003, 52(9): 2244-2248. doi: 10.7498/aps.52.2244
计量
  • 文章访问数:  8674
  • PDF下载量:  735
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-19
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

/

返回文章
返回
Baidu
map