一、宽覆盖多光谱CCD相机模装及模态分析（论文文献综述）
张永军,张祖勋,龚健雅[1]（2021）在《天空地多源遥感数据的广义摄影测量学》文中研究指明21世纪以来,随着云计算、大数据、物联网、机器学习等信息技术领域的飞速发展,人类已进入人工智能新时代。摄影测量学科也顺应新一轮科技革命的浪潮,快速发展为全新的广义摄影测量学,其载体平台、仪器设备、数据处理理论技术及应用领域都已发生显着变化,天空地一体化的多传感器多层次综合立体观测技术得到极大发展,全面进入综合智能摄影测量时代。本文提出广义摄影测量学的科学概念,并详细论述其学科内涵、发展特点、研究方向与应用领域。在全新的广义摄影测量框架下,数据获取呈现多视角成像、多模态协同、多时相融合、多尺度联动等特点,数据处理则呈现多特征耦合、多控制约束、多架构处理、多学科交叉等趋势。天空地一体化广义摄影测量学的全面发展和智能服务,尚需在天空地多视角/多模态影像处理、智能信息提取与监测、点云与影像联合建模、无人系统自主导航、智能制造系统视觉检测等方面取得更大突破,形成从天空地多源遥感数据实时/准实时智能几何处理到信息提取服务的完整理论和技术体系,迎接智能化测绘新时代的到来。
马润达[2]（2020）在《三轴稳像航空相机设计及其减振分析与研究》文中指出航空相机在资源遥测、气象观测、军事侦察等许多重要的领域有着广泛的应用需求,将非球面或自由曲面光学元件用于航空相机将使成像性能得到极大改善,然而航空相机在运行中的几何、力、热误差以及振动等因素对非球面或自由曲面光学系统成像性能的影响还不是十分清楚。此外,随着航空相机技术的发展,振动逐渐成为了影响航空相机成像质量的主要因素之一。为研究上述问题,推进项目进行,本文设计了一台三轴稳像航空相机样机,并对其减振系统进行了分析与研究。本文的主要研究内容如下:1.结合航空相机工作特性和工作方式的分析,本文针对项目设计要求对航空相机样机的机械结构、光学系统和控制系统进行了相关设计与选型,提出了三轴稳像的方式,即添加航向轴精密轴系结构,以完成更好的像移补偿,提相机的高成像质量;利用ANSYS WORKBENCH有限元分析软件对本文所设计的三轴稳像航空相机进行静力学有限元分析,分析其静刚度是否满足要求;分析航空相机的结构组成,设计三轴稳像航空相机的伺服控制系统并对该控制系统的控制板、驱动元件和反馈元件等选型。2.根据对三轴稳像航空相机的工作特性分析,建立三轴稳像航空相机样机工作过程中各坐标系,通过坐标转换的理论,建立了三轴稳像航空相机样机工作过程中地面景物坐标点与图像像点之间的映射关系;之后采用统计模拟法,结合Matlab软件模拟航空相机工作环境下的随机振动,建立航空相机振动像移模型,分析相机摆扫拍摄过程中,振动对三轴稳像航空相机样机成像质量的影响。3.建立三轴稳像航空相机样机减振系统,考虑到该样机用于地面实验室内试验,选取俯仰轴方向设计减振系统。根据单自由度振动模型,确定系统固有频率。选用弹簧减振系作为减振系统的支撑模块,液体粘滞阻尼器作为减振系统的阻尼模块,计算各个元件支撑刚度和阻尼系数,运用ANSYS WORKBENCH对三轴航空相机减振系统进行模态分析和谐响应分析,分析三轴稳像航空相机减振系统的固有特性,验证该航空相机对环境中的高频振动的抑制效果。4.针对航空相机的成像质量,设计完成三轴稳像航空相机的实验室内静、动态成像对比试验和外场飞行成像试验,验证该航空相机成像质量是否清晰,是否满足成像质量要求。
李颐[3]（2020）在《机载摆扫高光谱成像仪高频摆扫方法与光机结构优化研究》文中研究表明高光谱遥感的兴起是20世纪80年代遥感技术发展的主要成就之一,是当前遥感的前沿技术,因其具有光谱分辨率高、光谱波段数多、信息量丰富等特点,可广泛应用于地质勘查、海洋研究、农业生产等诸多领域,已得到国内外的青睐。机载光谱仪相比于空间光谱仪,具有成本低、使用方便、机动性能好等优点,国外的机载光谱仪研制技术发展较早,目前已有诸多成熟产品占据市场,如美国的AVIRIS,澳大利亚的HyMap,加拿大的CASI、SASI、TABI等;国内对于航空领域的高光谱成像仪器也有长足进步,但市场成熟产品较少,难以满足人们对高光谱成像技术的应用需求,阻碍限制了高光谱成像技术的应用推广。所以研究效率高、稳定性好与环境适应性强的机载摆扫式高光谱成像仪具有重要的工程意义和使用价值。本文以机载摆扫式高光谱成像仪为研究对象,为满足机载摆扫式高光谱成像仪对扫描频率、光学系统面形误差以及力学适应性等要求,对高频摆扫方法、反射镜组件以及主体结构的集成优化方法以及与振动环境下的系统MTF验证方法进行了研究,开展的主要研究工作如下:首先,介绍了地矿行业对机载光谱成像仪器的应用需求,并完成了总体参数设计,确定了仪器成像方式为摆扫成像,介绍了仪器组成以及前置光学系统的主要作用,给出了前置光学系统的光机系统初始设计以及指标要求,为之后的光机系统集成优化设计提供指导。其次,采用高频摆扫方式提高成像视场,为满足摆镜高转速频的要求以及针对降低摆扫机构高转动速度带来的不利影响,从摆扫运动形式、摆镜角度、反射面数量、轻量化手段等方面对高频摆扫方法进行了研究:通过分析常见摆扫机构确定了摆扫运动方案;通过计算摆镜反射区域与旋转轴偏离量的关系,并对不同数量反射面数量下的体积、质量等进行分析,提出一种采用三面反射镜的高频摆扫方法,并设计了一种围绕旋转轴布置三面反射镜的摆镜结构形式,该结构关于旋转轴对称,能有效降低高转速下摆镜静平衡与动平衡校正的难度,并提高了扫描周期内的角度利用率,有效提高了摆扫周期内成像时间的占比;通过拓扑优化与光机集成优化等方法在保证摆镜面形精度的同时对其进行了最大幅度的轻量化处理;最终提出的高频摆扫方法能够高达到30Hz的扫描频率,远高于现有的研究水平,同时还具有面形精度高、质量低、力学特性好等优点。再次,针对反射镜镜面面形受重力与装配应力的影响大的问题,完成了对反射镜及其柔性支撑结构的光机集成优化方法的研究,并详细叙述了如何通过光机集成优化的方法降低反射镜自重变形以及装配应力对镜面形状误差的影响。通过理论分析确定镜体及其柔性支撑结构中对镜面面形精度产生影响的关键参数;利用参数化建模的方法实现模型关键参数的快速修改;建立反射镜组件的最优化函数,并通过对最优化函数的求解,使反射镜面形RMS值在重力载荷与装配应力的影响下满足λ/20的要求。最后,针对主体结构的低质量、高动力学环境适应性等需求,研究了面向机载振动环境MTF的结构设计理论与多变量集成优化方法,并提出了结合灵敏度矩阵法与有限元法计算振动环境下光学MTF的验证方法。提出了机构采用框架式与薄壁筒式结构相结合的结构形式,将遮光罩与薄壁筒结构一体化设计,保证刚度的同时降低质量节约空间,可设计性强,可应用于离轴光学系统;利用多变量集成优化方法对主体结构进行优化设计,在质量基本不变的情况下提高模态;通过数值建模仿真计算的方法证明了机载平台振动环境对所优化的光机系统MTF几乎不产生影响;同时分析了本结构的适用范围,结果表明该结构能适用于像元尺寸大于10μm的机载系统;最终通过试验说明主体结构优化设计方法的正确性与有效性,能满足航空光谱遥感的应用需求。本文完成了可用于大视场高光谱成像系统中的高频摆扫方法、反射镜组件以及主体结构的光机集成优化设计方法的研究,能为结构的最优化设计提供方法与参考,对推动探测效率高、稳定性好、环境适应性强的机载摆扫式成像光谱仪的发展与应用具有重要价值。
曾晶[4]（2019）在《基于国产高分卫星数据的气溶胶光学厚度反演与验证》文中指出近年来,随着工业化和城镇化的迅猛发展,雾霾污染在全国范围内频繁出现,成为社会各界关注的焦点。作为衡量空气质量的重要表征量,大气气溶胶光学厚度（AOD）可以描述雾霾的空间分布,基于遥感卫星影像反演AOD是动态监测大范围大气污染的一种有效手段。2013年以来,国产高分辨率系列卫星的成功发射满足对地观测高精度及时监测需求,为了更好地拓展国产高分辨率对地观测卫星数据的行业应用,本文以北京、太湖、长株潭为研究区,针对高分一号（GF-1）多光谱遥感数据的波段特性,结合暗目标算法与深蓝算法,围绕GF-1 WFV影像红蓝波段关系,探索提取反射率稳定点的方法构建更高分辨率地表反射率数据库,建立了一种适合GF-1数据陆地区域运行的快速且精度较高的AOD遥感反演方法。主要的研究成果如下:（1）选取不同季节洁净天气的GF-1 WFV影像,对其进行快速大气校正,通过NDVI与植被覆盖度得到浓密植被区域夏、冬季节GF-1数据红、蓝波段地表反射率之间线性关系,并将该关系其运用至暗目标反演。针对不同传感器蓝光波段宽度不同而导致相同地物的波段响应存在差异,使用大气校正后的GF-1 WFV数据与同月MODIS地表反射率最小合成数据,统计相同地表植被覆盖度下GF-1数据蓝波段与MODIS蓝光波段之间的关系,并运用至深蓝算法反演。（2）本文通过2014-2017四年MOD09A1数据分析得到不同月份稳定点红蓝波段关系,并建立一套中国东部地区250m MODIS地表反射率数据库,使用该数据作为深蓝算法反演部分的真实地表输入,反演结果表明空间分辨率提升后,除草地外不同下垫面绝对误差可以保持在14%之内,与500m分辨率地表反射率数据反演误差持平。（3）集合暗目标算法与深蓝算法两种算法的优点实现了三个地区250m气溶胶光学厚度反演。AOD反演结果78.3%均在误差线之内,不同气溶胶模式反演结果与AERONET实测值具有较好的相关性（R>0.75）,AOD结果冬季准确度最高,与MODIS气溶胶产品之间具有一致的空间分布（R>0.85）,使用自定义型气溶胶模式对提高反演结果的精确度作用有限,地表反射率变化超过±0.01时,AOD反演结果精度降低7%。
刘晓奕[5]（2018）在《序列遥感影像异常检测的时空模型研究与应用》文中认为在世界上的各个地方,无时不刻不发生着大量由自然灾害、人为因素等引起的异常事件,这些异常事件往往发生时间短,有时能导致大量的生态破坏和经济损失。其中尤以突发自然灾害引起的异常事件,对生态环境和人类社会有着广泛而深远的影响,有时甚至对于发生区域造成毁灭性的打击,因而受到广大政府机构、研究人员的普遍关注。虽然这些突发事件的发生往往是不可避免的,有些以现今的科技发展水平甚至是难以预测的,但若能实现在事件发生早期开展近实时的监测与预警,以及在事件发生后对事件影响范围与发展历程有所掌握,对于灾害事件中的及时疏散、救灾防灾具有重要的意义。而遥感作为一种几十年来发展迅速的新兴技术,因其对地表的宽覆盖、多谱段的观察能力和全天时、易获取的天然优势,对于突发事件引起的地表异常检测具有重要的意义。而由于季节、气候等因素的影响,即使没有突发事件发生,地表自身也是处在一个不断动态变化的过程中,因此,同一地区在不同时间点上累积的序列遥感影像,对于在各种时间尺度的变化中识别出异常事件引起的变化具有重要的意义。现阶段,常用的序列遥感影像主要包括AVHRR、MODIS、Landsat,对于这些数据的研究在遥感异常检测中取得了一定的成效。然而,它们往往在时间和空间分辨率特性上此消彼长,难以同时实现近实时、且含有丰富空间信息的异常判定结果的输出。近些年来,随着传感器技术的不断发展,以GF-4 PMS和HJ-1A/B CCD数据为代表的一批中空间高时间分辨率序列遥感影像逐渐涌现,使得快速、精确的异常检测成为可能,也对能综合利用时间、空间信息的序列遥感影像异常检测技术提出了新的需求。本文以中空间高时间分辨率序列遥感影像GF-4 PMS、HJ-1A/B CCD数据为研究对象,以能综合利用数据中时间、空间信息自动化输出精细的异常为研究目标,以黑龙江、洞庭湖洪灾事件为例,紧密关联方法研究和实际应用,主要完成的研究内容和贡献可以总结为如下几点:（1）针对卫星数据辐射值波动较大,不同时间、地点上的像素存在“同物异谱”、“异物同谱”的问题,提出了一种基于时空相对关系建模的时空上下文异常检测方法,具体流程为以像素为中心,建立像素与其邻域低级特征相对关系的统计模型,然后随着数据的不断积累,上下文模型随时间不断更新迭代,形成反应像素时空关系的时空上下文模型,将模型与待检测影像进行比对,若模型特征发生显着改变,则认为有异常在此像素内发生。（2）将时空上下文的方法应用于洪涝的异常检测,针对方法对大范围洪涝可能产生虚警的问题,提出了一种利用时空上下文模型提取序列永久像素,继而进行弱监督学习和分类提取洪涝淹没区的方法,该方法能快速有效地对洪涝引起的淹没范围进行检测,且对于场景不同、数据源不同的洪灾案例具有较好的鲁棒性。（3）序列遥感影像异常检测整体可分为直接异常检测与基于预测的异常检测两种。除了利用时空上下文模型对影像信息建模开展直接异常检测外,从基于预测的角度,提出了一种结合时空信息的LSTM模型异常检测方法。该方法将序列数据的空间信息也加入时间维度,形成时空重构序列,以此序列进行LSTM网络的训练和预测,通过将预测结果与基于高斯分布的异常判定策略相结合,在遥感数据序列上取得了一定的效果。（4）将时空神经网络应用于洪涝的异常检测,针对方法对大范围洪涝检测运行效率较低的问题,提出了一种基于时空神经网络与非监督聚类的洪涝异常检测方法,以面向对象的序列数据处理方式取代逐像素计算,以热力图结果取代标记型的异常检测结果,为序列遥感影像异常检测提供了一种灵活性、适用性更佳的解决方案。全文大量的实验和分析证明,充分发掘中空间高时间分辨率序列遥感影像中的时空信息,并选择合适的时空信息建模方式,辅以合理的模型参数选择,对于突发事件引起的异常的自动、快速检测具有积极的作用和广泛的潜能。
胡庆龙[6]（2018）在《摆扫式天基红外成像系统光机结构设计及其像移补偿技术研究》文中研究指明天基红外成像系统是一种以空间飞行器为搭载平台,应用于空间环境的光学精密仪器,它以获取海洋、地面以及空间运动物体的影像为主要功能。该谱段在夜视、透烟、透雾等方面有独特的应用价值,因此天基红外成像系统的研制有极大的需求。本文面向天基红外探测的需求,以某天基平台的项目为依托,对一种应用于低轨太阳同步轨道、有效幅宽百公里量级、地面分辨率十米量级、工作波长为3μm-5μm的红外成像系统开展了研究工作,本文的主要工作内容包括如下几个方面:1)针对技术指标的需求,着重分析了如何在保证高分辨率的同时,实现大幅宽,对比了多种方案,选择了垂轨摆扫的工作模式来满足幅宽要求,并基于这种工作模式,对红外成像系统的覆盖能力进行了分析;2)光机镜头作为红外成像系统二维转动机构的负载,它的质量特性,包括质量、质心、转动惯量等,都对伺服系统的控制水平有极大的影响,且卫星平台为红外成像系统的安装空间有严格的限制,基于此,本文提出光机镜头紧凑化、轻小型的设计思路对光机镜头进行设计,通过合理选择光学系统结构、合理的规划光学系统折转方向与折转位置,实现了光机镜头内部各个部组件的合理布局,达成了光机镜头紧凑化、轻小型的目标,远摄比达到了0.21;3)天基红外成像系统所工作的空间环境极其复杂,受周期性变化的外热流及冷黑空间的交替作用,将产生极大的温差,这对红外系统来说是致命的,本文对红外成像系统的热环境适应性进行了设计,一方面采用无热化的设计方法提高光学系统的适应能力,另一方面采用热控设计的方式控制光学系统的热环境;4)红外成像系统通过卫星的调姿实现对目标的指向后,采用摆扫成像的工作模式,通过其自身在俯仰向和方位向的摆扫实现对目标区域的成像,这种模式下,整星的飞行与红外相机在偏航方向的摆扫都将产生的像移,因此一方面要求系统具备二维转动机构进行成像摆扫,另一方面要求系统具备二维补偿机构对卫星运动及摆扫所产生的像移进行补偿,基于此,本文设计了一种具备粗、精跟踪能力的的复合轴转动机构,提高了红外探测器工作效率,扩大了覆盖宽度,同时减小了对整星平台的稳定性影响;并详细介绍了天基动基座复合轴转动机构的设计过程与选型方法。5)二维转台作为粗跟踪的实现单元,其控制残差的大小直接影响到精跟踪的成败,本文提出将二维转台的设计与伺服控制带宽要求相结合的设计方法;6)考虑到卫星运输与发射过程中系统都必须经历严酷的力学环境,结构设计要求做到高刚度、高强度以及低质量,而用于承载相机本体的安装支架是整个系统中的主要承力部件,对相机的力学性能有着非常重要的影响,本文设计了一种全碳纤维材料（镶嵌件除外）、高刚度、高稳定性、高度轻量化、桁架形式的安装支架,充分利用了碳纤维丝轴向刚度高的优势,所设计的安装支架尺寸约为350mm×430mm×360mm,一阶基频约为222.7Hz,承载质量约为16kg,而自身质量仅为3.8kg,能够满足需求;7)本文所设计的红外相机为天基动基座复合轴转动机构,若无法实现其运动补偿,则相机的成像质量将无法保证,因此本文最后采用坐标变换的方法,建立了天基动基座两维复合轴转动机构的像移补偿模型,并采用蒙特卡洛算法对像移补偿残差进行了分析,最后通过半实物仿真试验、外景成像试验以及最终的入轨成像验证了系统功能与像移补偿模型的有效性。
孔德成[7]（2018）在《轻小型离轴三反空间相机主体结构设计及分析》文中指出随着空间遥感技术的不断发展和应用领域的日益广泛,轻量化和小型化已经成为空间相机发展的一个重要趋势。本文研究的轻小型离轴三反空间相机既具有轻小型空间相机体积小、重量轻、生产周期短、研制和发射成本低等特点,同时又可以发挥离轴三反光学系统大视场、宽波段的优点,在低成本对地观测及商业利用开发等方面具有很大发展前景,成为空间相机发展的重要方向。本文研究的相机主体结构包括主镜组件、次镜组件、三镜组件和主支撑结构,是决定相机成像质量和实现相机轻量化、小型化的关键。因此,对相机主体结构进行系统的设计与分析具有重要意义。对结构设计的难点进行了分析。本文研究的轻小型离轴三反空间相机口径为120mm,焦距为600mm,相机要求体积小、重量轻,同时还要求具备对日辐射定标和在轨调焦功能,去除定标组件和调焦组件后,要求包络尺寸小于300×420×440mm,重量不大于12kg,留给主体结构的设计余量非常有限;同时离轴三反光学系统反射镜离轴分布,对反射镜面形精度和位置精度要求很高,需要相机主体结构具有很强的力学性能和热稳定性,提高了结构设计的难度。为了满足相机的结构稳定性及光学成像质量要求,本文对相机的主体结构包括主镜组件、次镜组件、三镜组件和主支撑结构等进行了系统的设计和分析,使整机能够适应相应的力学环境,内容主要从以下几个方面展开。1.对反射镜组件进行了设计和分析。结合轻小型离轴三反空间相机光学系统要求与项目实际,完成了反射镜和反射镜支撑结构材料和结构构型的选择;以主镜组件为例,完成了反射镜镜体的结构设计和轻量化,并根据柔性铰链理论设计了柔性反射镜支撑结构;最后,对反射镜组件进行动、静力学分析、模态分析和安装精度分析,使其满足设计要求。2.对主支撑结构进行了设计和分析。通过分析主支撑结构常用的材料和结构构型并结合相机实际情况,选取合适的材料和结构构型,完成对主支撑结构的设计与计算校核,使主支撑结构具有足够的力学稳定性和热适应性。3.对空间相机进行整机分析。主要对整机进行静态刚度分析、动态刚度分析、结构强度分析以及热弹性分析,验证主体结构设计的正确性。并针对相机初始设计结构动态刚度未满足指标要求的情况,通过建立相机振动等效模型分析探讨了相机中部支撑方案的可行性,提出了相机Z向质心平面处的支撑方案,为类似空间相机的安装设计提供参考。
魏磊[8]（2017）在《长焦距宽视场空间相机主支撑结构优化设计》文中认为离轴三反光学系统没有中心遮拦,可以实现大视场,高分辨率,获得接近理想的成像性能和效果,被各国科研人员广泛作为空间相机的光学系统。但由于其光学系统的非对称性特点,相对于同轴对称系统,它的支撑结构设计与装调技术是公认的技术难点。此外,为了实现空间相机的超大幅宽与高地面分辨率,实现详普查功能一体化,需要不断增大光学系统的焦距与视场角,大视场长焦距离轴三反光学系统中,各光学元器件的位置精度要求更加严格,空间相机在装调、运输、发射过程中的尺寸稳定性也更加难以保持,这些都给主支撑结构设计带来了很大的挑战。本论文根据某离轴三反光学系统空间相机,其主、三、折叠镜长度均超过1200mm,长宽比均超过3:1,质量均大于40kg,主次镜间距超过1500mm的特点,从以下5方面对大型离轴三反空间相机主支撑结构的优化设计及力学性能展开了深入研究。1.调研国内外离轴空间相机主支撑结构的典型形式,针对高分辨率、宽视场离轴三反光学系统的特点,分析研究了不同支撑方式的优缺点,选取适合本论文的主支撑结构形式。2.桁架结构拓扑形式研究。根据变密度法,对本论文研究的桁架式支撑结构进行多目标拓扑优化设计,设计出合适的桁架式初始结构,并将此初始结构拆分成各个次结构,研究分析次结构桁架杆角度对整机性能的影响。3.前框架结构优化设计研究。根据光学系统特点,提出一体化支撑折叠镜、次镜组件的前框架结构。首先,结合加工工艺性与前框架的尺寸要求,通过对不同航天常用工程材料分析对比,选取钛合金作为前框架的研制材料;其次,根据基于约束模态拓扑优化方法约束点之间不存在联系的缺陷,提出了一种综合基于自由模态与约束模态拓扑优化方法,优化设计前框架结构的轻量化形式;最后,对研制出的前框架结构的进行了自由模态分析与MIMO自由模态试验,验证了优化与分析方法的正确性。4.基于动力学目标的桁架杆尺寸优化设计。根据随机振动理论,提出加强局部区域的刚度可以减小该区域随机振动响应的假设,并提根据此观点提出了一种以镜子安装点随机振动响应最小的多目标尺寸优化方法来优化本论文的桁架杆尺寸,通过桁架结构力热样机动、静态力学分析与试验,验证了该设计方法的合理性,并验证了本论文所提出理论假设的正确性。5.桁架结构消热设计。研究离轴空间相机桁架结构热变形特点,根据消热化设计原理中热变形后桁架杆轴向距离相等的原则,推算出各个桁架杆热膨胀系数的函数关系,并根据光学公差要求,推算出桁架杆热膨胀系数的取值范围;并根据碳纤维复合材料热膨胀系数可设计的特点,综合刚度与热膨胀系数两方面因素,设计出满足性能要求的桁架杆碳纤维复合材料铺层方式。
席佳利[9]（2015）在《大比例尺立体测绘缩比相机主支撑结构设计》文中研究表明随着立体测绘技术的不断发展,立体测绘相机光学系统对焦距、视场角,入瞳直径方面的要求愈来愈高,立体测绘相机的设计和加工难度愈来愈大。离轴三反光学系统通过多次转折光路,可以在保持焦距不变的条件下有效缩短相机尺寸。一方面,离轴三反光学系统具有较容易控制系统的杂散辐射,没有中心遮拦损失,能量利用率高,不存在色差,可设计变量多等优点,在立体测绘相机领域具有很大的应用潜力。另一方面,离轴三反光机系统结构非轴对称,其主支撑结构设计和系统装调是公认的难点。针对当前由传统结构设计方法向优化设计方法,由基于静载荷的设计方法向基于动载荷设计方法转变的必要性和趋势,本课题以某立体测绘缩比相机研制为背景进行离轴三反立体测绘相机主支撑结构的优化设计方法研究。针对该相机在立体测图精度和结构质量等方面的要求,将随机响应最小化拓扑优化设计方法引入到离轴三反立体测绘相机主支撑结构设计中。主要进行了以下几方面研究工作:1.分析了该立体测绘缩比相机及其前/后视相机的光学系统,其前/后视相机具有相同的结构形式,采用了相同的离轴三反光学系统,其主支撑结构设计是该立体测绘缩比相机主支撑结构设计的关键。从立体测图角度分析了测绘相机对交会角、内方位元素和传递函数等指标的要求,对总体给出的相机主支撑结构设计指标进行了说明。2.针对光学系统的特点和要求,优选了主支撑结构形式和材料;根据总体对重力载荷下相机的位移、随机振动下次镜的响应以及相机结构一阶频率方面的要求,进行了该结构的随机响应最小化拓扑优化设计,所得结果具有较高的参考价值。在此基础上得到了结构的尺寸优化初始有限元模型,经动力学尺寸优化得到了前/后视相机的桁架式主支撑结构,其质量约为3.8Kg。该主支撑结构的动力学分析和该相机的热分析表明主支撑结构满足各项设计要求。3.对该相机主支撑结构进行了0.1g的正弦扫描试验和2gRMS的随机振动试验。试验表明主支撑结构的一阶频率为291.4Hz,随机振动试验前后次镜特征点在X、Y、Z向的扫描响应曲线吻合程度很高,说明该主支撑结构具有较好的刚度和稳定性。次镜沿光轴方向的随机响应放大率得到了有效控制。有限元分析结果与动力学试验结果间最大误差为6.0%,满足工程分析精度要求。证明了本文提出的主支撑结构设计方法的正确性和该结构的合理性。4.设计工装连接前/后视相机,保持前视相机坐标系X轴竖直向上,后视相机坐标系X轴竖直向下状态,进行了该测绘相机交会角、传递函数和内方位元素的标定。标定结果表明:立体测绘缩比相机交会角为22.6023°,相对偏差约为0.01%。前/后视相机在Nyquist频率处的调制传递函数均大于0.1。前/后视相机的相对畸变均约为0.05%。相机的各种光学性能指标均满足要求,说明了该相机主支撑结构具有很好的刚度和稳定性。本文提出的设计方法可以将随机响应纳入离轴三反立体测绘相机的结构设计过程,能在较大程度上降低结构关键部位的随机响应,优化结构的动力学特性。本文提出的优化策略也可用于其他同型相机主承力结构设计。
孙景旭[10]（2015）在《大口径光学有效载荷辐射定标技术研究》文中进行了进一步梳理随着遥感应用的深入,遥感的定量化、自动化和实时化是其发展的必然趋势,且定量化是自动化和实时化的前提。定量遥感涉及有效载荷的性能和图像质量、定标精度、误差分析、遥感数据处理、信息提取、定量反演等许多环节,其最基础和最重要的环节是定标。定量遥感的前提是卫星载荷能够提供定量化的数据和信息,因此定标是卫星应用发挥其效益的必要和重要环节。光学有效载荷向着高分辨率、大视场、大孔径长焦距的方向发展。从未来遥感相机发展规划来看,为了提高地面像元分辨率遥感器会朝着大孔径长焦距的方向努力。随着遥感器口径和视场的不断增大,需要与之对应的定标光源来满足定标测试的需求。积分球光源是理想的匀光器具有良好的面发光均匀性、朗伯特性,到目前为止仍然是国内外普遍采用的实验室辐射定标和测试光源。大口径积分球光源能够提供不同的辐亮度等级并充满遥感器有效通光孔径和视场,对遥感器进行端对端的绝对和相对辐射定标。随着空间光学有效载荷口径的不断增大,常规积分球定标光源的直径和开口尺寸需要随之加大才能满足积分球光源与被定标光学有效载荷之间充满孔径、充满视场、端对端的要求,来实现全光路、全口径和全视场的定标要求。为此研究大口径光学有效载荷的辐射定标技术具有深远的理论与现实意义。通过空间光学辐射传输模型确定遥感器在轨入瞳处的总辐射量值,建立空间相机辐射传输模型将入瞳端辐射量转化到图像DN值,进而推导出用于辐射定标的数学模型。分析了常规实验室辐射定标方法,针对大孔径空间相机的光学结构和成像特点,指出现有辐射定标方法难以满足全孔径定标的缺陷和不足,在此基础上提出了改善方案和创新方案,并分析了方案可行性。针对改进的实验室定标方案,建立新型大孔径积分球定标光源。详细讨论了大口径均匀辐射定标光源系统研制中的五个关键部分:辐亮度等级自动匹配技术;光源设计;大口径均匀辐射定标光源的结构设计;大口径均匀辐射定标光源主控系统设计;多探头并行结构辐射性能测试系统设计。最终建立的积分球光源定标不确定度小于1.5%,均匀性和余弦特性优于设计要求。开展基于近距离小面源法（琼斯法）对超大孔径空间光学遥感器辐射定标方法研究,建立了高亮度积分球定标光源。设计了水冷的散热方式对该定标光源散热,降低辐射定标过程中的声噪,同时避免了风冷散热方式带来的空气扰动对辐射定标精度的影响。最后从理论上分析了辐射定标误差源,结合光谱非匹配、定标光源辐射面的辐射特性影响空间光学遥感器绝对辐射定标精度的机理进行了详细说明,同时分析了相对辐射定标和绝对辐射定标精度。
二、宽覆盖多光谱CCD相机模装及模态分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、宽覆盖多光谱CCD相机模装及模态分析（论文提纲范文）
（1）天空地多源遥感数据的广义摄影测量学（论文提纲范文）
| 1 广义摄影测量学的发展背景 |
| 2 广义摄影测量学的内涵与特点 |
| 2.1 天空地多源遥感数据智能获取 |
| 2.1.1 由单视角向多视角成像发展 |
| 2.1.2 由单传感器向多模态协同发展 |
| 2.1.3 由单时相向多时相融合发展 |
| 2.1.4 由单尺度向多尺度联动发展 |
| 2.2 天空地多源遥感数据智能处理 |
| 2.2.1 由单匹配特征向多特征耦合发展 |
| 2.2.2 由单源控制向多源广义控制发展 |
| 2.2.3 由单机处理向多架构实时处理发展 |
| 2.2.4 由单学科向多学科交叉融合发展 |
| 3 广义摄影测量学的若干研究方向 |
| 3.1 天空地多源遥感影像多特征自动匹配 |
| 3.2 天空地多源遥感影像联合区域网平差 |
| 3.3 多时相影像智能信息提取与变化监测 |
| 3.4 激光点云与多视影像联合精细建模 |
| 3.5 多传感器集成的无人系统自主导航 |
| 3.6 多传感器集成的智能制造视觉检测 |
| 4 总结与展望 |
（2）三轴稳像航空相机设计及其减振分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及目的和研究意义 |
| 1.2 航空相机的分类及其工作原理 |
| 1.3 国外航空相机发展现状 |
| 1.4 影响航空相机成像质量的因素及国内外减振方式 |
| 1.4.1 影响成像质量的因素 |
| 1.4.2 国内外航空相机减振 |
| 1.5 本文研究内容与章节安排 |
| 第2章 三轴稳像航空相机系统设计 |
| 2.1 航空相机工作特性分析及设计要求 |
| 2.1.1 航空相机光学系统 |
| 2.1.2 像移及像移补偿 |
| 2.1.3 航空相机设计要求 |
| 2.2 三轴稳像航空相机结构设计 |
| 2.2.1 总体布局 |
| 2.2.2 三轴像移稳定框架机械结构设计 |
| 2.2.3 三轴稳像航空相机主要载荷计算 |
| 2.3 三轴稳像航空相机光学系统设计 |
| 2.3.1 非球面镜头组设计 |
| 2.3.2 TDI CCD选型 |
| 2.4 三轴稳像航空相机伺服控制系统 |
| 2.4.1 三轴稳像平台伺服控制原理 |
| 2.4.2 伺服控制器 |
| 2.4.3 电源与接口 |
| 2.4.4 驱动元件 |
| 2.4.5 反馈元件 |
| 2.5 三轴稳像航空相机静力学仿真分析 |
| 2.5.1 结构静力学分析原理 |
| 2.5.2 航空相机有限元分析模型计算 |
| 2.5.3 结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 三轴稳像航空相机振动分析及减振设计 |
| 3.1 三轴稳像航空相机像移模型分析 |
| 3.1.1 三轴稳像航空相机像移建模 |
| 3.1.2 三轴稳像航空相机像移模型分析 |
| 3.2 三轴稳像航空相机减振系统分析与设计 |
| 3.2.1 三轴稳像航空相机减振系统原理分析 |
| 3.2.2 三轴稳像航空相机减振系统支撑选择设计 |
| 3.2.3 三轴稳像航空相机减振系统阻尼元件设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 三轴稳像航空相机固有特性分析及成像试验 |
| 4.1 三轴稳像航空相机及其隔振系统固有特性分析 |
| 4.1.1 模态分析基础 |
| 4.1.2 有限元模态分析约束与求解 |
| 4.1.3 三轴稳像航空该相机减振系统谐响应分析 |
| 4.2 实验室内动态模拟成像试验 |
| 4.3 三轴稳像航空相机外场飞行成像试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及硕士期间的研究成果 |
| 1.作者简介 |
| 2.学术成果 |
| 致谢 |
（3）机载摆扫高光谱成像仪高频摆扫方法与光机结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 光谱成像原理与应用 |
| 1.2.1 成像光谱仪数据的获取方法 |
| 1.2.2 色散型成像光谱仪工作原理 |
| 1.2.3 成像光谱仪的应用 |
| 1.3 机载高光谱成像仪的研究进展 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 摆扫技术的应用研究 |
| 1.4.1 国内外研究现状 |
| 1.4.2 摆扫机构关键技术总结 |
| 1.5 本文研究内容和章节安排 |
| 1.5.1 本文研究内容 |
| 1.5.2 章节安排 |
| 第2章 有限元分析方法与光机集成优化理论 |
| 2.1 有限元分析方法介绍 |
| 2.1.1 有限元方法的应用 |
| 2.1.2 有限元法基本理论 |
| 2.1.3 有限元法误差分析 |
| 2.1.4 有限元分析工具 |
| 2.2 光学面形拟合理论分析 |
| 2.2.1 镜面变形概述 |
| 2.2.2 光学镜面变形计算方法 |
| 2.2.3 平面与球面反射镜面形拟合方法 |
| 2.3 光机集成优化设计方法介绍 |
| 2.3.1 基于有限元法的优化设计技术 |
| 2.3.2 光机集成设计优化过程 |
| 2.3.3 光机集成优化方法理论介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机载大视场高光谱成像仪成像方法初步研究 |
| 3.1 大视场高光谱成像仪应用需求及组成 |
| 3.1.1 机载大视场高光谱成像仪应用需求分析 |
| 3.1.2 大视场高光谱成像仪成像方式选择 |
| 3.1.3 大视场高光谱成像仪组成 |
| 3.2 前置光学系统初始设计 |
| 3.2.1 望远系统光学设计 |
| 3.2.2 摆扫系统光学设计 |
| 3.2.3 关键指标参数 |
| 3.2.4 材料选择 |
| 3.3 研究路线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高频摆扫方法研究 |
| 4.1 常见摆扫机构分析 |
| 4.1.1 光机扫描方式 |
| 4.1.2 光机摆扫运动部件 |
| 4.1.3 摆镜运动方案设计 |
| 4.2 摆镜结构特性分析研究 |
| 4.2.1 摆镜角度与镜面支撑方式研究 |
| 4.2.2 反射面数量特性研究 |
| 4.3 摆镜结构轻量化方法研究 |
| 4.3.1 摆镜主体结构拓扑优化方法 |
| 4.3.2 摆镜关键位置集成优化方法 |
| 4.4 摆扫机构力学仿真分析 |
| 4.4.1 摆镜支撑结构 |
| 4.4.2 静力学分析 |
| 4.4.3 动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 针对面形误差的反射镜组件集成优化方法研究 |
| 5.1 反射镜优化特性研究 |
| 5.1.1 反射镜轻量化形式研究 |
| 5.1.2 反射镜支撑方式 |
| 5.2 针对面形误差的反射镜光机集成优化方法研究 |
| 5.2.1 反射镜初始结构特性分析 |
| 5.2.2 反射镜有限元模型参数化建模 |
| 5.2.3 反射镜的光机集成优化方法 |
| 5.3 面向面形误差的反射镜柔性支撑结构集成优化方法研究 |
| 5.3.1 柔性结构设计理论及分析 |
| 5.3.2 支撑结构的参数化识别 |
| 5.3.3 柔性结构的光机集成优化方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 主体结构集成优化与振动环境下的MTF验证方法研究 |
| 6.1 主体结构多变量集成优化方法研究 |
| 6.1.1 常用结构形式介绍 |
| 6.1.2 初始结构设计 |
| 6.1.3 多变量光机集成优化 |
| 6.2 光学系统在振动环境下的MTF研究 |
| 6.2.1 镜面振幅的灵敏度矩阵 |
| 6.2.2 振动环境对系统MTF的影响仿真 |
| 6.3 主体结构振动特性检测 |
| 6.3.1 激光测振原理 |
| 6.3.2 测振试验 |
| 6.4 波前像差检测试验 |
| 6.4.1 前置光学系统装调 |
| 6.4.2 波前像差检测试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于国产高分卫星数据的气溶胶光学厚度反演与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外大气气溶胶研究进展 |
| 1.2.2 卫星气溶胶遥感反演研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究创新点 |
| 1.3.3 论文框架与技术路线 |
| 第2章 研究区域与数据处理 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.1.1 北京地区 |
| 2.1.2 太湖地区 |
| 2.1.3 长株潭地区 |
| 2.2 研究数据 |
| 2.2.1 GF-1 WFV影像 |
| 2.2.2 MODIS影像 |
| 2.2.3 AERONET地基数据 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.3.1 GF-1 WFV数据预处理 |
| 2.3.2 MODIS数据预处理 |
| 2.3.3 AERONET地基观测数据二次多项式插值 |
| 2.4 适应GF-1 的蓝光波段地表反射率数据库构建 |
| 2.4.1 提取地表稳定点 |
| 2.4.2 改进蓝光波段地表反射率数据库 |
| 2.5 波段关系与修正 |
| 2.5.1 GF-1 不同季节红蓝波段关系 |
| 2.5.2 GF-1/MODIS蓝波段光谱修正 |
| 第3章 气溶胶遥感反演算法研究 |
| 3.1 气溶胶光学厚度反演原理 |
| 3.2 高分卫星气溶胶光学厚度遥感反演算法 |
| 3.2.1 暗目标法 |
| 3.2.2 深蓝算法 |
| 3.3 6S辐射传输模型 |
| 3.3.1 参数敏感性分析 |
| 3.3.2 本地化气溶胶模式参数设定 |
| 第4章 GF-1 WFV数据处理与气溶胶光学厚度反演 |
| 4.1 暗像元确定 |
| 4.2 表观反射率计算 |
| 4.3 制作观测几何数据 |
| 4.4 AOD反演 |
| 第5章 反演结果与误差分析 |
| 5.1 AOD反演结果与对比 |
| 5.2 精度验证 |
| 5.2.1 反演结果与AERONET数据对比 |
| 5.2.2 反演结果与MODIS气溶胶产品对比 |
| 5.3 误差来源及讨论 |
| 5.3.1 气溶胶类型的影响 |
| 5.3.2 地表反射率变化误差 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（5）序列遥感影像异常检测的时空模型研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 基于遥感影像的异常检测 |
| 1.1.2 基于序列遥感影像的异常检测 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 遥感影像异常检测方法的研究进展 |
| 1.2.2 序列遥感影像异常检测方法的研究进展 |
| 1.3 研究概况 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.4 论文框架 |
| 第2章 数据及验证方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数据集介绍 |
| 2.2.1 HJ-1A/BCCD |
| 2.2.2 GF-4PMS |
| 2.3 研究区介绍 |
| 2.3.1 黑龙江 |
| 2.3.2 洞庭湖 |
| 2.4 数据准备 |
| 2.4.1 几何校正 |
| 2.4.2 辐射校正 |
| 2.4.3 特征选择 |
| 2.5 验证方案 |
| 2.5.1 参考图的制作 |
| 2.5.2 精度评价方法 |
| 第3章 基于时空上下文模型的异常检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于时空上下文模型的异常检测方法 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 时空上下文模型 |
| 3.2.3 基于时空上下文模型的异常检测 |
| 3.2.4 检测结果优化 |
| 3.2.5 实验与分析 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 时空上下文模型在洪涝异常检测中的应用 |
| 3.3.1 概述 |
| 3.3.2 基于改进时空上下文模型的永久像素提取 |
| 3.3.3 弱监督训练集的自动获取 |
| 3.3.4 基于永久像素与ModestAdaBoost的洪涝异常检测 |
| 3.3.5 实验与分析 |
| 3.3.6 小结 |
| 第4章 基于时空神经网络的异常检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于时空神经网络的异常检测方法 |
| 4.2.1 概述 |
| 4.2.2 循环神经网络 |
| 4.2.3 长短期记忆网络 |
| 4.2.4 基于时空LSTM的序列影像异常检测 |
| 4.2.5 实验与分析 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 时空神经网络在洪涝异常检测中的应用 |
| 4.3.1 概述 |
| 4.3.2 基于非监督聚类的遥感时空序列重构 |
| 4.3.3 基于时空LSTM与非监督聚类的序列影像异常检测 |
| 4.3.4 对比方法 |
| 4.3.5 实验与分析 |
| 4.3.6 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.1.1 研究总结 |
| 5.1.2 方法对比 |
| 5.2 主要的创新点 |
| 5.3 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）摆扫式天基红外成像系统光机结构设计及其像移补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天基红外成像系统研究现状 |
| 1.2.2 天基复合轴指向机构研究现状 |
| 1.2.3 空间光学成像系统像移补偿技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 系统总体设计与任务需求分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 红外探测器选择 |
| 2.3 增加幅宽的技术手段 |
| 2.3.1 多图像传感器拼接增加有效幅宽 |
| 2.3.2 多相机不同角度视场拼接 |
| 2.3.3 敏捷卫星姿态快速机动实现宽幅成像 |
| 2.3.4 多星组网成像实现对地宽幅观测 |
| 2.3.5 相机垂轨摆扫成像增加有效覆盖宽度 |
| 2.4 工作模式分析 |
| 2.4.1 横向摆扫成像原理 |
| 2.4.2 区域覆盖能力分析 |
| 2.4.3 像移补偿的必要性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 天基红外成像系统镜头光机设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光机集成紧凑化设计研究 |
| 3.2.1 光学系统选型 |
| 3.2.2 光学系统初始方案 |
| 3.2.3 结构布局方案 |
| 3.2.4 光学系统设计 |
| 3.2.5 镜头结构设计 |
| 3.3 光机镜头热环境适应性设计 |
| 3.3.1 热环境适应性需求分析 |
| 3.3.2 温度对红外光学系统的影响 |
| 3.3.3 无热化设计方法 |
| 3.3.4 无热化设计对调焦量的影响 |
| 3.3.5 热控设计与分析 |
| 3.3.6 试验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 4天基动基座复合轴转动机构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 转动机构结构设计与伺服控制的关联 |
| 4.2.1 机械谐振产生机理 |
| 4.2.2 机械谐振的影响 |
| 4.3 复合轴二维指向机构设计 |
| 4.3.1 粗跟踪二维指向机构设计 |
| 4.3.2 精跟踪快速反射镜设计 |
| 4.3.3 二维转台扭转模态谐振频率的分析 |
| 4.4 全碳纤维安装支架的选型与设计 |
| 4.4.1 安装支架选型 |
| 4.4.2 安装支架优化 |
| 4.4.3 桁架支撑的结构组成与装调方式 |
| 4.4.4 试验验证 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 光机总体方案与试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 5天基动基座复合轴转动机构像移补偿模型的建立与误差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 坐标系定义 |
| 5.2.1 地心惯性坐标系I(I_1,I_2,I_3) |
| 5.2.2 大地坐标系E(E_1,E_2,E_3) |
| 5.2.3 航天器轨道坐标系B(B_1,B_2,B_3) |
| 5.2.4 地理坐标系G(G_1,G_2,G_3) |
| 5.2.5 轨道坐标系S(S_1,S_2,S_3) |
| 5.2.6 遥感器坐标系C(C_1,C_2,C_3) |
| 5.2.7 二维转台外框架坐标系F_w(F_w_1,F_(w2),F_(w3)) |
| 5.2.8 二维转台内框架坐标系F_n(F_(n1),F_(n2),F_(n3)) |
| 5.2.9 遥感器光学镜头坐标系L(L_1,L_2,L_3) |
| 5.2.10 像面坐标系P(P_1,P_2,P_3) |
| 5.3 坐标系转换过程 |
| 5.3.1 地理坐标系G向大地坐标系E的转换 |
| 5.3.2 大地坐标系E向地心惯性坐标系I的转换 |
| 5.3.3 地心惯性坐标系I向轨道坐标系B的转换 |
| 5.3.4 轨道坐标系B向航天器坐标系S的转换 |
| 5.3.5 航天器坐标系S向遥感器坐标系C的转换 |
| 5.3.6 遥感器坐标系C向二维转台外框架坐标系Fw的转换 |
| 5.3.7 二维转台外框架坐标系Fw向二维转台内框架坐标系Fn的转换 |
| 5.3.8 二维转台内框架坐标系Fn向遥感器光学镜头坐标系L的转换 |
| 5.3.9 遥感器光学镜头坐标系L向像面坐标系P的转换 |
| 5.4 像移补偿模型的建立 |
| 5.4.1 像面位置方程 |
| 5.4.2 参数定义与误差分配 |
| 5.4.3 像移补偿模型 |
| 5.4.4 曝光时间内的快反镜位置、速度程控模型 |
| 5.5 采用蒙特卡洛法分析像移残差 |
| 5.5.1 蒙特卡洛方法介绍 |
| 5.5.2 随机数的产生 |
| 5.5.3 求解像移残差 |
| 5.6 试验验证 |
| 5.6.1 半实物仿真试验 |
| 5.6.2 外景成像试验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）轻小型离轴三反空间相机主体结构设计及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 空间相机光学系统介绍 |
| 1.3 离轴三反空间相机研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 国内外离轴三反空间相机研究现状 |
| 1.3.2 离轴三反相机发展存在的问题 |
| 1.3.3 离轴三反空间相机发展趋势 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 研究难点分析 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 第2章 空间相机力学环境及评价 |
| 2.1 空间相机力学环境 |
| 2.1.1 静力学环境 |
| 2.1.2 动力学环境 |
| 2.1.3 热力学环境 |
| 2.2 载荷分析 |
| 2.3 空间相机设计要求 |
| 2.3.1 静态刚度要求 |
| 2.3.2 动态刚度要求 |
| 2.3.3 结构强度要求 |
| 2.3.4 热弹性要求 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 反射镜组件设计与分析 |
| 3.1 反射镜组件设计要求 |
| 3.2 反射镜组件材料选取 |
| 3.2.1 反射镜组件尺寸的确定 |
| 3.2.2 反射镜镜体材料的选择 |
| 3.2.3 反射镜支撑方式选型 |
| 3.2.4 反射镜支撑结构材料选择 |
| 3.3 反射镜组件结构设计 |
| 3.3.1 主镜结构设计 |
| 3.3.2 柔节结构设计 |
| 3.3.2.1 主镜组件柔节设计 |
| 3.3.2.2 次镜柔节设计 |
| 3.4 反射镜组件分析 |
| 3.4.1 主镜组件分析 |
| 3.4.2 三镜组件分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 主支撑结构设计与分析 |
| 4.0 主支撑结构设计要求 |
| 4.1 典型主支撑结构形式 |
| 4.2 材料选择 |
| 4.3 结构设计及实现 |
| 4.4 主支撑结构分析 |
| 4.4.1 模态分析 |
| 4.4.2 自重变形分析 |
| 4.4.3 热弹性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 空间相机的整机分析 |
| 5.1 整机分析目标 |
| 5.2 整机分析的流程 |
| 5.2.1 建立整机结构模型 |
| 5.2.2 构建有限元模型 |
| 5.3 整机分析的内容 |
| 5.3.1 空间相机结构静态刚度分析 |
| 5.3.2 空间相机结构动态刚度分析 |
| 5.3.3 空间相机结构强度分析 |
| 5.3.4 热弹性分析 |
| 5.4 空间相机中部安装设计研究 |
| 5.4.1 中部安装方案 |
| 5.4.2 理论研究 |
| 5.4.3 仿真分析 |
| 5.4.4 结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）长焦距宽视场空间相机主支撑结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空间相机国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 国外空间相机的研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 空间相机的发展趋势 |
| 1.4 空间相机主支撑结构的功能及结构形式 |
| 1.4.1 薄壁承力筒式主支撑结构简述 |
| 1.4.2 桁架式主支撑结构简述 |
| 1.5 长焦距空间相机主支撑结构的技术难点及研究方法 |
| 1.5.1 长焦距空间相机主支撑结构的技术难点 |
| 1.5.2 论文的研究方法 |
| 1.6 研究内容及章节安排 |
| 第2章 主支撑结构拓扑形式优化设计 |
| 2.1 主支撑结构的设计约束 |
| 2.2 薄壁承力筒式主支撑方案 |
| 2.2.1 薄壁承力筒式结构的材料选择 |
| 2.2.2 薄壁承力筒式主支撑结构的方案设计 |
| 2.2.3 薄壁承力筒主支撑结构的优化设计 |
| 2.3 桁架式主支撑结构初方案 |
| 2.3.1 桁架式主支撑结构的材料选择 |
| 2.3.2 桁架式主支撑结构的优化设计 |
| 2.3.3 桁架式主支撑初结构的有限元分析 |
| 2.4 方案性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 桁架结构敏感参数研究及前框架的优化设计 |
| 3.1 桁架杆角度对桁架性能的影响 |
| 3.1.1 Rayleigh法的基本原理 |
| 3.1.2 Rayleigh法的适用条件 |
| 3.1.3 次结构桁架杆角度对空间相机力学性能的影响 |
| 3.2 基于随机振动理论桁架杆尺寸优化 |
| 3.2.1 随机振动理论 |
| 3.2.2 基于随机振动响应的杆尺寸优化过程 |
| 3.2.3 优化后的有限元分析 |
| 3.3 前框架的优化设计 |
| 3.3.1 基于约束模态的前框架拓扑优化设计 |
| 3.3.2 基于自由模态的前框架拓扑优化设计 |
| 3.3.3 综合基于约束模态与自由模态拓扑优化结果的前框架方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 主支撑结构消热设计 |
| 4.1 环境温度对空间相机的影响及热补偿方式选择 |
| 4.1.1 环境温度对空间相机光学系统的影响 |
| 4.1.2 空间相机常用的热补偿方式 |
| 4.2 长焦距宽视场空间相机机械被动式热补偿方式的设计 |
| 4.2.1 长焦距宽视场离轴空间相机热变形的特点 |
| 4.2.2 桁架杆热膨胀系数的确定 |
| 4.3 碳纤维复合材料桁架杆铺层设计 |
| 4.3.1 铺层方式的确定 |
| 4.3.2 桁架杆碳纤维复合材料铺层角与铺层数目的确定 |
| 4.4 有限元分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 长焦距宽视场空间相机的仿真分析与力热样机试验 |
| 5.1 空间相机光机结构的有限元分析 |
| 5.1.1 空间相机光机结构的有限元模型的建立 |
| 5.1.2 重力影响分析 |
| 5.1.3 温度耦合重力影响分析 |
| 5.1.4 空间相机的模态分析 |
| 5.1.5 空间相机的动力学响应分析 |
| 5.2 力热样机试验 |
| 5.2.1 前框架结构的自由模态试验 |
| 5.2.2 静态力学稳定性试验 |
| 5.2.3 动力学振动试验 |
| 5.2.4 试验后棱镜标定 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（9）大比例尺立体测绘缩比相机主支撑结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 测绘相机技术的研究现状及发展趋势 |
| 1.3 空间相机主支撑结构的研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 空间相机主支撑结构设计理论基础 |
| 2.1 主支撑结构的功能和设计要求 |
| 2.2 主支撑结构的设计方法 |
| 2.3 结构动力学优化设计 |
| 2.4 空间相机主支撑结构力学分析 |
| 2.5 有限元方法简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 相机主支撑结构设计指标 |
| 3.1 立体测绘缩比相机光学系统 |
| 3.2 相机主支撑结构设计指标 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 相机主支撑结构设计 |
| 4.1 结构形式和材料的选择 |
| 4.2 相机主支撑结构拓扑优化设计 |
| 4.3 尺寸优化初始模型的建立 |
| 4.4 相机主支撑结构尺寸优化设计 |
| 4.5 工程分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 验证试验 |
| 5.1 相机主支撑结构动力学试验 |
| 5.2 相机稳定性试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（10）大口径光学有效载荷辐射定标技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 空间光学的发展现状 |
| 1.3 国内外典型光学遥感器辐射定标研究现状 |
| 1.4 大孔径空间光学遥感器辐射定标的必要性和意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第2章 空间光学遥感器辐射模型 |
| 2.1 空间光学辐射传输模型 |
| 2.2 遥感器辐射转换模型 |
| 2.3 光学遥感器实验室辐射定标的基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 实验室辐射定标 |
| 3.1 辐射定标的定义 |
| 3.2 辐射定标的基本原理和方法 |
| 3.3 研制过程中的辐射性能测试与定标 |
| 3.4 绝对辐射定标 |
| 3.5 相对辐射定标 |
| 3.6 辐射量值传递方法及设备 |
| 3.7 辐射定标光源及照明方案 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 大口径均匀辐射定标光源研究 |
| 4.1 设计要求与技术指标 |
| 4.2 大口径均匀辐射定标光源组成与工作原理 |
| 4.3 辐亮度等级自动匹配技术 |
| 4.4 光源设计 |
| 4.5 大口径均匀辐射定标光源的结构设计 |
| 4.6 大口径均匀辐射定标光源的主控系统设计 |
| 4.7 多探头并行结构辐射性能测试系统设计 |
| 4.8 定标误差与精度分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 高亮度积分球定标光源研究 |
| 5.1 近距离小面源法(琼斯法) |
| 5.2 高亮度积分球光源设计 |
| 5.3 辐射特性及温度特性测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 辐射定标精度与分析 |
| 6.1 定标误差源分析 |
| 6.2 定标不确定度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文研究工作总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
四、宽覆盖多光谱CCD相机模装及模态分析（论文参考文献）
- [1]天空地多源遥感数据的广义摄影测量学[J]. 张永军,张祖勋,龚健雅. 测绘学报, 2021(01)
- [2]三轴稳像航空相机设计及其减振分析与研究[D]. 马润达. 吉林大学, 2020(08)
- [3]机载摆扫高光谱成像仪高频摆扫方法与光机结构优化研究[D]. 李颐. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(07)
- [4]基于国产高分卫星数据的气溶胶光学厚度反演与验证[D]. 曾晶. 湖南科技大学, 2019(06)
- [5]序列遥感影像异常检测的时空模型研究与应用[D]. 刘晓奕. 中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所), 2018(04)
- [6]摆扫式天基红外成像系统光机结构设计及其像移补偿技术研究[D]. 胡庆龙. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2018(10)
- [7]轻小型离轴三反空间相机主体结构设计及分析[D]. 孔德成. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2018(11)
- [8]长焦距宽视场空间相机主支撑结构优化设计[D]. 魏磊. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2017(08)
- [9]大比例尺立体测绘缩比相机主支撑结构设计[D]. 席佳利. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2015(06)
- [10]大口径光学有效载荷辐射定标技术研究[D]. 孙景旭. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2015(09)