卫星光学敏感器视场遮挡分析工具设计

在卫星构型设计中,要进行视场遮挡分析来判断光学敏感器是否会因为受到卫星其它部件的遮挡而失效.为了取代以往低效的手工分析方法,设计了卫星光学敏感器视场遮挡分析工具.介绍了该工具的设计方法及功能.工具基于三维CAD软件SolidWorks,并以动态链接库(DLL,Dynamic Link Library)的形式与SolidWorks紧密集成.在设计中运用了计算机图形学原理,利用SolidWorks API函数和Visual Basic编程语言进行二次开发.工具能够在SolidWorks中对卫星装配体执行以下敏感器视场遮挡分析功能:定义敏感器视锥特性参数,绘制视场遮挡图和计算视场遮挡率.

卫星光学敏感器视场有效性分析工具设计

为了提高分析的效率和准确性,基于SolidW orks平台开发了一个卫星光学敏感器视场有效性分析工具.该工具用于分析敏感器在卫星任务期间是否会因为视场问题而失效,以及何时失效.敏感器有效性分析所涉及的问题有:有效性判断的3个层次——敏感器系统、敏感器组和单敏感器的有效性判断;遮挡问题——敏感器会受到卫星部件或目标的遮挡;反光问题——敏感器会受到行星反光和卫星部件反光的干扰;运动问题——包括目标、卫星本体、卫星部件和敏感器的运动.给出了解决以上问题的软件设计方案.介绍了有效性分析功能的实现原理.给出了分析过程的5个步骤:定义时间,定义目标,定义部件运动,定义敏感器和执行分析.最后给出了一个实例演示,验证了该工具的功能.

火箭摄像装置视场有效性仿真分析方法

为满足运载火箭测量系统对火箭各部段分离进行可视化拍摄的需求,提出一种运载火箭摄像装置视场有效性仿真分析方法。以某型运载火箭发射任务为背景,针对不同的发射窗口,对火箭飞行全过程中摄像装置视场出现太阳的时段进行统计,并对摄像装置的拍摄任务开展摄像装置视场有效性分析。结果表明:该方法可以为发射窗口的制定提供依据,在不影响发射任务的前提下最大程度地保障摄像装置的视场有效性,具有较强的工程应用价值。

基于重叠因子的激光主动成像系统参数分析

重叠因子是分析成像系统收发视场匹配的重要参数。介绍了选通型激光主动成像系统的工作原理,定性分析了系统成像性能与重叠因子的关系。将重叠因子引入了系统的分析设计中。从实际出发,分析计算重叠因子与系统发散角、视场角等参数的关系。结果表明利用重叠因子分析和设计系统发散角等参数的方法是可行的。

行播作物地面方向性测量的视场不确定性分析

行播作物以其独特的几何结构介于离散与连续植被之间。地面测量此类地物的双向反射系数（Bidirectional Reflectance Factor，BRF）特征，不可回避视场变化所引起的不确定性问题。在Kimes垄行结构模型中加入等效视场的概念，对视场进行分解，从而建立了一个行结构多角度地面测量的视场不确定性分析模型，为定量分析视场变化所引起的BRF测量误差提供了可能。利用该模型较为全面地模拟分析了视场变化对视场内四组分比例及冠层BRF的影响。结果表明：①BRF误差基本独立于植被-土壤光谱对比度。②误差与观测天顶角之间的关系复杂，前向观测表现得尤为明显。③垂直观测视场满1个垄周期后，四组分比例及冠层BRF的误差可保持较小且稳定的状态；满2个垄周期，误差达到局部最小值（局部指垂直视场含2．5个垄周期以下，不排除视场更大，误差更小的可能性）。④垂直视场若仅含0．5个垄周期，BRF误差最大值一般可高达67．8％，最小值亦可达38．7％；满1个垄周期后，BRF误差极大值降至20％以下，极小值可控制在6％以内。其中视场为1个整周期，误差范围为6％～12％；2个整周期，误差范围为0．6％～3．9％。⑤垂直视场大小为1～2个垄周期之间的非整周期，四组分比例及冠层BRF误差总体上均稍高于1个整周期，故建议在实际测量过程中，测量高度若无法满足垂直视场为2个垄周期，可优先考虑1个整周期的情况。还通过非线性最优化函数将2个模型分别与黑河实验玉米地方向性观测实测数据进行拟合，得出的结果与模拟分析的结论一致，即在垂直视场内包含2个垄周期以上的生长初期，方向性测量无需考虑视场效应；若垂直视场内不足一个垄周期（生长中期），则有必要考虑视场的不确定性。

实时多波门图像归一化相关算法的设计与实现

大模板、多波门的相关算法在图像信噪比低、重复模式较多的情况下具有稳定性好、解算精度高的优点,因此其在视场运动分析应用中倍受关注。本文针对大模板、多波门相关运算实时性的问题,提出了一种并行流水运算结构。该结构能够完成对ITU656数字视频码流进行32×32的模板实时归一化相关运算,依据当前码流在图像中的位置信息,实时切换模板,实现多波门搜索。实验结果表明,该结构相关运算仅延迟1.04μs,有效地解决了运算实时性问题。