航天光学遥感系统总体设计

航天光学遥感系统总体设计
作　者： 陶家生
出版社： 国防工业出版社
丛编项：
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作者简介

　　陶家生，（1964，9-），中国空间技术研究院通信卫星事业部研究员，博士生导师，研究方向航天光学遥感。曾从事我国第一代载人航天侦察相机研制工作，我国第一代宽视场相机总体性能评价论证工作及光机结构系统负责人，我国第一代静止轨道光学遥感卫星总体性能评价论证工作。我国第一代静止轨道高分辨力光学遥感卫星研发工作技术负责人。国家立体测绘相机、高分辨力相机、高轨高光谱卫星、红外预警卫星等的研究工作。目前正从事高轨光电综合探测方面的研究工作和下一代超大型卫星预研工作。中国空间技术研究院神舟学院兼职教师。

内容简介

《航天光学遥感系统总体设计》共10章，介绍了作者儿十年光学遥感研究r作中提山的新概念、新方法，如空间像元分辨力及其与传统胶片成像分辨率的区别，以目标特征辨识为基础的CCD侦察图像的分辨力。在CCD采样离散化的空间移变情况下，用基于空间不变的卷积方法研究CCD成像的MTF问题存在局限性，采用了数值模拟方法求取各种条件下CCD图像的MTF。全面系统地介绍了成像相机、多谱段相机、测绘相机、红外相机、成像光谱仪的基本概念、理论、参数的设计计算、各自的系统组成，航天光学遥感系统的性能评价。论述了航天光学遥感总体设计的光源、地气系统、目标特性、谱段选择、能量计算，轨道参数、光学遥感器参数、航天器参数的协调择优、综合分析以及大系统的性能评价方法，形成了实现人系统设计目标的完整思路。《航天光学遥感系统总体设计》适合航天光学遥感相关专业的工程技术人员、研究生阅读。

图书目录

第1章 绪论

1．1 光学遥感简史

1．2 航天光学遥感技术的优势

1．3 民用领域对航天光学遥感的需求

1．4 军事应用对航天光学遥感的牵引

1．5 光学遥感技术的进步

1．6 光学遥感技术的蓬勃发展

第2章 航天光学遥感系统基础

2．1 概述

2．2 航天器轨道基本概念

2．2．1 航天器轨道空间概念

2．2．2 时间系统

2．3 航天器平台基本概念

2．4 航天器有效载荷基本概念

2．5 航天光学遥感基本概念

第3章 星地时空参数设计

3．1 二体轨道特性

3．1．1 卫星二体轨道的平面特性

3．1．2 卫星二体轨道的圆锥曲线特性

3．1．3 卫星轨道六根数

3．1．4 轨道射入参数

3．1．5 卫星轨道空间坐标及其变换

3．2 星地几何位置关系

3．2．1 星下点轨迹

3．2．2 地面站对卫星可观测区

3．2．3 GE0轨道通信波束服务区

3．2．4 遥感图像的几何定位

3．3 发射窗口

3．3．1 轨道平面及平面窗口

3．3．2 阳光窗口

3．4 太阳同步轨道

3．5 临界和冻结轨道

3．6 回归轨道

3．7 地球同步轨道

3．7．1 地球静止轨道

3．7．2 几种典型地球同步轨道

3．8 星座轨道

3．8．1 全球连续覆盖卫星群

3．8．2 地球同步卫星群

第4章 辐射源与光波大气传输

4．1 辐射及单位

4．1．1 辐射度量与单位

4．1．2 光度量与单位

4．1．3 黑体辐射

4．1．4 辐射的计算

4．1．5 实际物体的辐射

4．1．6 辐射的电磁波谱

4．2 太阳辐射

4．2．1 太阳概况

4．2．2 太阳辐射波谱

4．3 地球的辐射

4．3．1 地球的短波辐射

4．3．2 地球的长波辐射

4．4 大气对辐射的影响

4．4．1 大气构成

4．4．2 大气吸收与大气窗口

4．4．3 大气散射与辐射

4．4．4 大气的湍流

4．4．5 大气折射及对信号的影响

4．5 月球和行星辐射

第5章 光电探测器

5．1 概述

5．2 光电探测器的性能参量

5．3 固体摄像器件

5．3．1 CCD成像器件

5．3．2 CMOS成像器件

5．4 红外成像器件

5．4．1 红外探测器原理

5．4．2 红外探测器特性参数

5．5 微光像增强器

5．5．1 像增强器的原理和功能

5．5．2 像增强器的主要特性参数

5．6 微光图像光子计数器

5．6．1 光子计数器工作原理

5．6．2 微光图像光子计数器的特性参数

5．7 电视摄像管

5．7．1 电视摄像管的工作原理

5．7．2 电视摄像管的性能参数

5．8 X射线成像器件

5．8．1 X射线荧光转换器件成像原理

5．8．2 X射线成像器件的性能

5．9 其它光电探测器

第6章 遥感器光学系统选择

6．1 概述

6．2 光学系统基本概念

6．2．1 基本定律

6．2．2 成像光学系统概念

6．3 光学系统像差概念

6．3．1 光学系统的几何像差

6．3．2 光学系统的波像差

6．4 主要光学系统简介

6．4．1 透射式光学系统

6．4．2 折反混合式光学系统

6．4．3 反射式光学系统

6．5 典型光学系统的分析比较

第7章 主要光学遥感器类型

7．1 概述

7．2 成像光学相机

7．2．1 成像相机的主要参数

7．2．2 成像相机的航天应用

7．3 多谱段光学相机

7．3．1 谱段配置

7．3．2 多谱段相机的应用

7．4 测绘光学相机

7．4．1 测绘相机的理论基础

7．4．2 卫星摆动立体测绘

7．4．3 单镜头多线阵立体测绘

7．4．4 多个单线阵镜头组合方式

7．4．5 测绘相机的测试

7．4．6 测绘相机的航天应用

7．5 红外光学相机

7．5．1 红外相机的系统组成

7．5．2 红外相机的基本参数

7．5．3 扫描方式

7．5．4 常用扫描机构

7．5．5 光机扫描方案

7．5．6 摄像方式

7．5．7 制冷方式

7．5．8 性能的综合评价

7．5．9 对红外图像的判读

7．5．10 红外相机的典型应用

7．6 成像光谱仪

7．6．1 色散棱镜分光

7．6．2 衍射分光

7．6．3 二元光学分光

7．6．4 干涉分光

第8章 光学遥感平台

8．1 主要类型遥感卫星

8．1．1 成像遥感卫星

8．1．2 光学立体测绘卫星

8．1．3 宽覆盖光学遥感卫星

8．2 低轨（LE0）光学遥感平台

8．2．1 CBERS平台的设计指标

8．2．2 CBERS遥感平台的在轨性能

8．3 地球同步轨道（GE0）光学遥感平台的性能

8．3．1 GE0／LE0轨道光学遥感的特点

8．3．2 GEO光学遥感平台的指标

8．4 光学遥感平台的发展

第9章 系统总体参数设计

9．1 概述

9．2 遥感方式

9．3 光学遥感系统中的能量

9．3．1 目标辐亮度

9．3．2 探测谱段

9．3．3 光学系统参数

9．4 系统设计目标的选择

9．5 系统主要参数综合分析与性能评价

第10章 CCD采样成像的分辨力

10．1 光学调制度传递函数MTF的基础理论

10．2 各种遮拦比下MTF计算实例

10．3 CCD探测器像元大小遮拦比与MTF关系

10．4 探测器静态影像分辨力的计算机仿真分析

参考文献