《机载成像光谱仪技术》系统地介绍了机裁成像光谱仪基本原理、设计方法及其应用方法,内容涵盖基本物理概念、系统总体技术、光电设计、数据应用等内容。机载成像光谱仪是一门涉及光学、精密机械、半导体探测器、信号与信息处理、遥感应用等多门学科的综合技术,全书在机载成像光谱仪发展现状分析的基础上,详细介绍了机载成像光谱仪的光学设计、结构设计、热控设计、电控设计、位姿测量设计、定标测试设计、数据处理系统设计、典型应用等方面的知识要点。在阐述设计方法的同时,结合高分航空全谱段多模态成像仪研制实际,进行案例分析与讨论。
《机载成像光谱仪技术》适用于光电技术、光学设计、遥感应用等相关领域研究人员参考阅读,也可作为大中专院校相关专业学生的选修课教材或参考读物,以帮助读者全面掌握机载成像光谱仪的工作原理、技术特点、应用能力,了解机载成像光谱仪的主要发展过程、技术现状与发展趋势。
高分辨率对地观测系统工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》部署的16个重大专项之一,它具有创新引领并形成工程能力的特征,2010年5月开始实施。高分辨率对地观测系统工程实施十年来,成绩斐然,我国已形成全天时、全天候、全球覆盖的对地观测能力,对于引领空间信息与应用技术发展,提升自主创新能力,强化行业应用效能,服务国民经济建设和社会发展,保障国家安全具有重要战略意义。
在高分辨率对地观测系统工程全面建成之际,高分辨率对地观测工程管理办公室、中国科学院高分重大专项管理办公室和国防工业出版社联合组织了《高分辨率对地观测前沿技术》丛书的编著出版工作。丛书见证了我国高分辨率对地观测系统建设发展的光辉历程,极大丰富并促进了我国该领域知识的积累与传承,必将有力推动高分辨率对地观测技术的创新发展。
丛书具有3个特点。一是系统性。丛书整体架构分为系统平台、数据获取、信息处理、运行管控及专项技术5大部分,各分册既体现整体性又各有侧重,有助于从各专业方向上准确理解高分辨率对地观测领域相关的理论方法和工程技术,同时又相互衔接,形成完整体系,有助于提高读者对高分辨率对地观测系统的认识,拓展读者的学术视野。二是创新性。丛书涉及国内外高分辨率对地观测领域基础研究、关键技术攻关和工程研制的全新成果及宝贵经验,吸纳了近年来该领域数百项国内外专利、上千篇学术论文成果,对后续理论研究、科研攻关和技术创新具有指导意义。三是实践性。丛书是在已有专项建设实践成果基础上的创新总结,分册作者均有主持或参与高分专项及其他相关国家重大科技项目的经历,科研功底深厚,实践经验丰富。
丛书5大部分具体内容如下:系统平台部分主要介绍了快响卫星、分布式卫星编队与组网、敏捷卫星、高轨微波成像系统、平流层飞艇等新型对地观测平台和系统的工作原理与设计方法,同时从系统总体角度阐述和归纳了我国卫星遥感的现状及其在6大典型领域的应用模式和方法。数据获取部分主要介绍了新型的星载/机载合成孔径雷达、面阵/线阵测绘相机、低照度可见光相机、成像光谱仪、合成孔径激光成像雷达等载荷的技术体系及发展方向。信息处理部分主要介绍了光学、微波等多源遥感数据处理、信息提取等方面的新技术以及地理空间大数据处理、分析与应用的体系架构和应用案例。运行管控部分主要介绍了系统需求统筹分析、星地任务协同、接收测控等运控技术及卫星智能化任务规划,并对异构多星多任务综合规划等前沿技术进行了深入探讨和展望。专项技术部分主要介绍了平流层飞艇所涉及的能源、囊体结构及材料、推进系统以及位置姿态测量系统等技术,高分辨率光学遥感卫星微振动抑制技术、高分辨率SAR有源阵列天线等技术。
丛书的出版作为建党100周年的一项献礼工程,凝聚了每一位科研和管理工作者的辛勤付出和劳动,见证了十年来专项建设的每一次进展、技术上的每一次突破、应用上的每一次创新。丛书涉及30余个单位,100多位参编人员,自始至终得到了军委机关、国家部委的关怀和支持。在这里,谨向所有关心和支持丛书出版的领导、专家、作者及相关单位表示衷心的感谢!
高分十年,逐梦十载,在全球变化监测、自然资源调查、生态环境保护、智慧城市建设、灾害应急响应、国防安全建设等方面硕果累累。我相信,随着高分辨率对地观测技术的不断进步,以及与其他学科的交叉融合发展,必将涌现出更广阔的应用前景。高分辨率对地观测系统工程将极大地改变人们的生活,为我们创造更加美好的未来!
第1章 绪论
1.1 成像光谱仪基本工作原理
1.1.1 成像光谱仪基本功能
1.1.2 成像光谱仪分类和组成
1.2 机载成像光谱仪技术发展现状及趋势
1.2.1 国内外机载成像光谱仪发展现状
1.2.2 机载成像光谱仪发展趋势
第2章 机载成像光谱仪总体技术
2.1 机载成像光谱仪简介
2.1.1 机载成像光谱仪技术特点
2.1.2 机载成像光谱仪组成
2.1.3 机载成像光谱仪主要数据产品介绍
2.2 成像光谱仪指标体系
2.2.1 谱段范围
2.2.2 总视场角
2.2.3 空间分辨率
2.2.4 光谱分辨率
2.2.5 信噪比
2.3 机载成像光谱仪典型成像方式
2.3.1 光机扫描成像方式工作原理
2.3.2 推帚成像方式工作原理
2.4 机载成像光谱仪典型分光方式
2.4.1 平面光栅分光光谱仪
2.4.2 非平面光栅分光光谱仪
2.4.3 棱镜分光光谱仪
2.4.4 傅里叶干涉分光光谱仪
2.5 机载成像光谱仪系统设计方法
2.5.1 总体方案设计
2.5.2 系统性能估算
第3章 机载成像光谱仪光学设计
3.1 光学设计方法
3.1.1 光学系统基本构型
3.1.2 光学设计参数
3.1.3 光学设计流程
3.2 成像光谱仪光学设计
3.2.1 前置光学设计
3.2.2 光谱仪设计
3.3 成像光谱仪光学设计评价
3.3.1 波像差
3.3.2 点列图
3.3.3 光学传递函数
3.3.4 畸变
3.3.5 光瞳匹配
3.3.6 光谱特性
3.4 成像光谱仪光学仿真分析
3.4.1 公差分析
3.4.2 杂散光分析
3.4.3 环境适应性分析
3.5 机载成像光谱仪光学系统设计案例
3.5.1 设计要求
3.5.2 方案优选
3.5.3 光学设计结果
……
第4章 机载成像光谱仪结构设计
第5章 机载成像光谱仪电控系统设计
第6章 机载成像光谱仪热控系统设计
第7章 机载成像光谱仪平台适应性技术
第8章 机载成像光谱仪抗姿态扰动技术
第9章 机载成像光谱仪性能测试技术
第10章 机载成像光谱仪数据处理技术
第11章 机载成像光谱仪典型应用
第12章 结束语
参考文献