地球椭球下大视场空间相机像移补偿优化策略

本文主要探讨了在大视场空间相机的摄影过程中，如何有效地利用地球椭球模型来补偿像移效应。在大视场空间相机的成像中，由于地球的非均匀性，特别是地物点之间的经度和纬度差异，以及卫星轨道运动，使得地物点相对于相机的像移速度在不同视场位置表现出显著的变化。地球的椭球形状使得地物与相机投影中心的距离随着观测角度的变化而改变，进而影响了像移速度的大小和方向。 作者首先基于大视场空间相机的工作原理，推导出了一种新的计算方法，用于确定在地球椭球模型下的不同视场位置，像移速度和偏流角的具体数值。这种方法考虑了地球椭球的几何特性，以及星下点与升交点夹角的影响，能够更准确地预测像移效应。 接着，文章通过实例分析，具体讨论了将相机的电荷耦合器件（CCD）设置为统一调整行转移周期还是分片调整的重要性。当采用时间延迟积分（TDI）技术，即通过逐行读出CCD的方式来延长曝光时间以减少像移时，发现当TDI级数超过8级时，分片调整行转移周期能更好地保持图像质量，如调制传递函数（MTF）的下降率明显降低。当TDI级数较低，如16级，分片调整能进一步减小沿轨方向MTF的下降，从17.33%降低到仅0.53%。 因此，本文的研究对于优化大视场空间相机的设计和操作具有重要意义，特别是在处理大范围成像任务时，合理选择和调整像移补偿策略可以显著提升影像的稳定性，从而提高遥感数据的质量和精度。这对于遥感应用，如地球观测、地理信息获取等领域具有实用价值。关键词包括遥感、地球椭球、视场、像移以及调制传递函数等，都是文中核心讨论的主题。