全景式TDI CCD航空相机像面旋转同步补偿技术的精密优化

全景式TDI CCD摆扫航空相机在航空摄影领域具有重要作用，它依赖于精确的扫描机构与像面探测器之间的同步工作来确保成像质量。然而，任何形式的角度偏差或速度偏差都可能导致像面旋转，这会严重影响图像清晰度，降低成像效果。本文主要关注的是解决这个问题的关键技术。 首先，作者构建了一个基于坐标变换的像旋分析数学模型，该模型详细探讨了位置同步误差和速度同步误差对成像质量的具体影响。位置同步误差指的是扫描机构与探测器在空间上的相对角度不一致，而速度同步误差则涉及它们的运动速率匹配问题。这两个因素都会导致图像变形，降低分辨率，并可能产生图像失真。 为了解决这一难题，文中提出了一种基于干扰观测器的同步补偿方法。干扰观测器是一种自适应控制技术，能够实时监测并纠正系统中的同步偏差。通过这个方法，作者实现了调速控制器和同步控制器的独立设计，这样可以更加灵活地调整和优化相机的工作性能，以适应不同的飞行条件和成像需求。 作者通过实验室静态分辨率成像实验和对外成像实验验证了理论分析和提出的补偿方法的有效性。实验结果显示，采用此方法后，位置同步误差被控制在0.0043°之内，速度同步误差达到0.0695°/s，这些数值远低于补偿精度的要求，有效地抑制了像面旋转和失真，大幅度提高了图像的质量。 总结来说，本文的研究成果对于提升全景式TDI CCD摆扫航空相机的成像稳定性、准确性和可靠性具有重要意义，为实际应用中的相机控制系统提供了有效的解决方案，对于航空摄影和遥感领域的高精度成像有着积极的推动作用。