姜海濱 羅世魁 曹東晶 宗肖穎 黃偉 靳利鋒 蘭麗艷

（北京空間機(jī)電研究所，北京100190）

0 引言

“高分二號(hào)”（GF-2）衛(wèi)星工程是國(guó)家高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)中首批啟動(dòng)立項(xiàng)的重要項(xiàng)目之一，于2014年8月19日成功發(fā)射，衛(wèi)星配置兩臺(tái)分辨率相同的1m全色/4m多光譜的高分辨率輕小型相機(jī)。相機(jī)具有一個(gè)全色和4個(gè)多光譜譜段，采用同軸三反光學(xué)系統(tǒng)以推掃的方式對(duì)地面景物成像，在標(biāo)稱軌道高度可實(shí)現(xiàn)星下點(diǎn)地面像元全色譜段分辨率 0.8m，多光譜譜段 3.2m，兩臺(tái)相機(jī)拼接后提供的地面覆蓋寬度優(yōu)于45km，目標(biāo)定位精度優(yōu)于50m，設(shè)計(jì)壽命達(dá)到5～8年。相機(jī)所獲得的圖像可實(shí)現(xiàn)土地資源監(jiān)測(cè)及調(diào)查、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)多目標(biāo)遙感調(diào)查與監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸管理、林業(yè)生態(tài)工程監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。

“高分二號(hào)”衛(wèi)星已于2014年3月6日正式交付用戶，衛(wèi)星數(shù)據(jù)品質(zhì)滿足1∶1萬(wàn)～1∶2.5萬(wàn)制圖精度要求；滿足土地、地礦、城鎮(zhèn)、景區(qū)、主要路網(wǎng)、航道航標(biāo)、林地、濕地、沙化地等要素識(shí)別對(duì)遙感數(shù)據(jù)的品質(zhì)要求，支撐1∶1萬(wàn)～1∶5萬(wàn)國(guó)土資源、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、交通運(yùn)輸、林業(yè)等主體業(yè)務(wù)遙感數(shù)據(jù)品質(zhì)要求，具備巨大應(yīng)用潛力。

1 相機(jī)系統(tǒng)描述

1.1 相機(jī)系統(tǒng)組成

GF-2衛(wèi)星相機(jī)分系統(tǒng)由兩臺(tái)1m/4m相機(jī)組成（如圖1所示），包括兩臺(tái)光機(jī)主體、視頻處理器、相機(jī)控制器、二次電源箱、相機(jī)遮光罩，以及安裝于光機(jī)主體之上的三個(gè)星敏感器支架。相機(jī)采用推掃成像方式，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將地面景物的反射光會(huì)聚在焦面5片TDICCD探測(cè)器上，完成光電轉(zhuǎn)換后，由信號(hào)處理電路對(duì)探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，通過(guò)數(shù)傳分系統(tǒng)傳到地面。相機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)相機(jī)的配電控制、與數(shù)管分系統(tǒng)的通訊、調(diào)焦控制以及遙測(cè)數(shù)據(jù)采集等功能。二次電源箱提供視頻電路工作所需的各路二次電源。

圖1 相機(jī)系統(tǒng)組成Fig.1 Diagram of the camera composition

兩臺(tái)相機(jī)按衛(wèi)星飛行方向前后放置，光軸沿垂直飛行方向2.01°夾角安裝，實(shí)現(xiàn)雙相機(jī)拼幅45km。星敏感器安裝于光機(jī)主體之上，進(jìn)一步提高其與相機(jī)之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證圖像定位精度。圖2為雙相機(jī)模裝圖，可看出雙相機(jī)之間和與星敏感器之間的設(shè)計(jì)狀態(tài)。

圖2 相機(jī)系統(tǒng)模裝圖Fig.2 Mock up of the camera

1.2 技術(shù)指標(biāo)

按照研制要求，在標(biāo)稱軌道高度，相機(jī)應(yīng)提供地面像元分辨率（GSD）為全色0.8m、多光譜3.2m，兩臺(tái)相機(jī)組合后，可獲取覆蓋寬度為45km的全色和多光譜影像。相機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 相機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)Tab.1 Key technical parameters of the camera

2 相機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

2.1 星地一體化設(shè)計(jì)技術(shù)

成像系統(tǒng)的MTF作為衡量成像品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，國(guó)軍標(biāo)GJB2705-96中規(guī)定相機(jī)的靜態(tài)MTF要求在Nyquist頻率處大于0.2。隨著技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外近十年來(lái)成功在軌應(yīng)用的高分辨率相機(jī)均采用了小相對(duì)孔徑的TDICCD相機(jī)，對(duì)應(yīng)的相機(jī)靜態(tài)MTF分別為0.1左右，圖像經(jīng)地面復(fù)原處理后，能滿足高品質(zhì)圖像的判讀要求，且可以大幅度減小星上相機(jī)的設(shè)計(jì)難度，將部分工作放在地面進(jìn)行，即保證了圖像品質(zhì)又減小了相機(jī)研制難度，不追求部分性能指標(biāo)最優(yōu)，而是靠星地一體化設(shè)計(jì)保證最終圖像品質(zhì)。

過(guò)去的膠片式成像系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一個(gè)低通濾波器，MTF越高成像品質(zhì)越好(模糊越小)。對(duì)于CCD器件的成像系統(tǒng)，大多數(shù)自然景物是非周期性的，其頻率為無(wú)限寬，而CCD器件受像元尺寸大小限制，采樣頻率不可能做到無(wú)限高，因此基于 CCD的成像系統(tǒng)為欠采樣成像系統(tǒng)，由于欠采樣引起的頻譜復(fù)制造成的混疊效應(yīng)會(huì)影響成像品質(zhì)，MTF越大混疊越嚴(yán)重，而且混疊一旦產(chǎn)生、無(wú)法恢復(fù)。所以在成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該考慮 MTF模糊效應(yīng)與混疊效應(yīng)之間的折衷，也就是考慮探測(cè)器和光學(xué)系統(tǒng)之間的匹配問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)相機(jī)系統(tǒng)采樣頻率與光學(xué)系統(tǒng)衍射截止頻率的比值（λF/p）接近 1，相機(jī)靜態(tài)傳函0.1左右，圖像進(jìn)行地面復(fù)原處理后，效果最優(yōu)。

圖3給出了不同采樣頻率與光學(xué)截止頻率比值下的傳函與空間頻率的關(guān)系曲線，圖中歸一化空間頻率0.5處為奈奎斯特頻率處?？梢钥闯觯薋/p越小，相機(jī)的MTF越高，混疊面積越大，圖像混疊也越嚴(yán)重，增加了圖像噪聲；當(dāng)λF/p gt;2時(shí)，在奈奎斯特頻率處，傳函為零，無(wú)法獲得有效信息；而在λF/p=1時(shí)，混疊適中，同時(shí)在奈奎斯特頻率處保持了一定MTF，此時(shí)通過(guò)地面 MTFC算法復(fù)原，可有效地提升 MTF，并減小混疊信息的影響。GF-2相機(jī)系統(tǒng)采用了小相對(duì)孔徑的設(shè)計(jì)，F(xiàn)數(shù)15，MTF=0.12。經(jīng)在軌實(shí)際驗(yàn)證，原始圖像經(jīng)過(guò)MTFC復(fù)原處理之后，圖像能夠達(dá)到相機(jī)MTF=0.2的圖像品質(zhì)。對(duì)比效果見(jiàn)圖4，圖4（a）為相機(jī)在軌獲得的原始圖像，傳函較低；圖4（b）為地面進(jìn)行MTFC處理后，傳函得到有效提升，圖像品質(zhì)明顯提高。

圖3 相機(jī)混疊與傳函關(guān)系Fig.3 Relation between aliasing and MTF

圖4 相機(jī)圖像MTFC前后效果對(duì)比Fig.4 The contrast between Non-MTFC and MTFC

2.2 輕小型高穩(wěn)定光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及裝調(diào)技術(shù)

光學(xué)系統(tǒng)采用折疊式Korsch系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)長(zhǎng)度為1 000mm，寬550mm，高800mm，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，光學(xué)系統(tǒng)如圖5所示；經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，視場(chǎng)角達(dá)到2.1°，在同等分辨率水平下，超過(guò)美國(guó)以及法國(guó)相同TMA光學(xué)系統(tǒng)視場(chǎng)角。

針對(duì)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，相機(jī)光機(jī)主體構(gòu)型采用主承力板結(jié)構(gòu)，主承力板直接支撐著主鏡組件、三鏡組件、前鏡筒組件、遮光罩組件及焦面組件；同時(shí)，主承力板通過(guò)阻尼桁架與相機(jī)底板連接，相機(jī)底板提供與衛(wèi)星的接口。此設(shè)計(jì)消除了反射鏡支撐結(jié)構(gòu)的過(guò)渡環(huán)節(jié)，有效節(jié)省了空間；主、次鏡安裝分離，避免了主鏡組件的重力對(duì)敏感度最高的次鏡的影響；主承力板直接負(fù)擔(dān)著所有的反射鏡與組件，傳力路線直接，結(jié)構(gòu)利用率高；相機(jī)整體結(jié)構(gòu)剛度高、變形??；主承力板同時(shí)提供主鏡、次鏡、三鏡、焦面組件的機(jī)械接口，加工時(shí)各反射鏡光軸的機(jī)械基準(zhǔn)關(guān)系容易保證，有利于裝調(diào)精度的實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖6。

通過(guò)主鏡選用SiC材料、鏡筒選用C/SiC材料、外遮光罩選用復(fù)合材料、三鏡調(diào)焦等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)光學(xué)鏡頭的輕小型化，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案相比，質(zhì)量減小到原來(lái)的1/3～1/4。

小相對(duì)孔徑光學(xué)鏡頭的成像品質(zhì)對(duì)面形及裝調(diào)誤差的敏感度更高，裝調(diào)手段采取量化控制，確保鏡頭成像品質(zhì)。對(duì)反射鏡組件及其與主承力結(jié)構(gòu)的接口均進(jìn)行了應(yīng)力及熱變形的卸載設(shè)計(jì)。裝調(diào)過(guò)程中，在各反射鏡裝框前、后，反射鏡組件與主承力結(jié)構(gòu)組裝前、后進(jìn)行面形測(cè)試，確保整機(jī)裝調(diào)完成后反射鏡面形精度滿足光學(xué)設(shè)計(jì)要求。采用吊索配重實(shí)現(xiàn)了水平裝調(diào)的重力卸載；次鏡采用離散化調(diào)整，調(diào)整與固定分離的設(shè)計(jì)，提高裝調(diào)精度。光學(xué)系統(tǒng)最終裝調(diào)因子達(dá)到0.92以上。

圖5 光學(xué)系統(tǒng)Fig.5 Optical layout

圖6 光機(jī)主體剖面Fig.6 Mock up of telescope

2.3 相機(jī)與整星結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)

為滿足高空間分辨率光學(xué)遙感器研制對(duì)整星姿控、熱控、結(jié)構(gòu)動(dòng)特性等需求，進(jìn)行了整星一體化設(shè)計(jì)，主要包括：1）星敏感器直接安裝在相機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)上，這樣可以保證星敏感器與相機(jī)視軸之間良好的連接剛度，避免了因衛(wèi)星艙體在軌結(jié)構(gòu)變形引入的定位誤差；2）相機(jī)的構(gòu)型設(shè)計(jì)與整星的構(gòu)型設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，相機(jī)參與整星的動(dòng)力學(xué)耦合分析，以尋求相機(jī)良好的整機(jī)剛度，同時(shí)也有利于整星借助相機(jī)的高剛度來(lái)提高自身剛度。

這種裝星方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）相機(jī)與星敏感器的光軸指向精度的穩(wěn)定性依靠相機(jī)的主承力板的性能保證；2）這種立式安裝方式，相機(jī)安裝位置靠近衛(wèi)星質(zhì)心，動(dòng)力學(xué)環(huán)境得到很好的改善；3）相機(jī)兩側(cè)設(shè)置設(shè)備艙，相機(jī)電子學(xué)組件放置在設(shè)備艙內(nèi)，避免其質(zhì)量直接支撐在相機(jī)主承力框上，有效保證了相機(jī)鏡頭的精度；4）相機(jī)遮光罩直接安裝在衛(wèi)星設(shè)備艙結(jié)構(gòu)上，與相機(jī)鏡頭采用軟連接，避免遮光罩的重力對(duì)鏡頭產(chǎn)生動(dòng)態(tài)干擾。

2.4 支撐結(jié)構(gòu)的減振設(shè)計(jì)技術(shù)

使用阻尼支撐桁架（如圖7所示）實(shí)現(xiàn)對(duì)相機(jī)主體的支撐，具有適當(dāng)?shù)膭偠炔拍鼙ＷC相機(jī)主體具有良好的頻率特性。針對(duì)相機(jī)在發(fā)射主動(dòng)段及在軌抗振具有的寬頻段振動(dòng)特性的特點(diǎn)，采用阻尼設(shè)計(jì)使振動(dòng)響應(yīng)在發(fā)射主動(dòng)段和在軌均得到了良好的抑制。

阻尼支撐桁架的設(shè)計(jì)頻率為 30Hz，經(jīng)驗(yàn)證對(duì)頻率大于100Hz的衛(wèi)星激振有良好的抑制，可有效的抑制衛(wèi)星在軌階段產(chǎn)生的微振動(dòng)，保證成像品質(zhì)；同時(shí)在主動(dòng)段隨機(jī)振動(dòng)中，從衛(wèi)星安裝面到主相機(jī)承力結(jié)構(gòu)三個(gè)方向均方根加速度衰減至輸入的一半以下，為光機(jī)主體提供了良好的發(fā)射動(dòng)力學(xué)環(huán)境。

圖7 阻尼桁架Fig.7 Damping truss

2.5 雜光抑制技術(shù)

雜光是指入射到光學(xué)系統(tǒng)或在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的非成像光束。非成像光線形成的雜光入射到像面視場(chǎng)范圍內(nèi)，會(huì)降低光學(xué)系統(tǒng)成像的對(duì)比度，使圖像的背景抬高，降低系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)雜光帶來(lái)了額外的散彈噪聲，降低了圖像的信噪比。GF-2衛(wèi)星相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)屬于三反同軸類型，此類系統(tǒng)主要有三種雜光：

1）不經(jīng)主次鏡由物空間直接射到一次像最終到達(dá)像面的雜光；為阻擋這類雜散光，采用次鏡安裝內(nèi)遮光罩和主鏡安裝內(nèi)遮光筒消除。

2）視場(chǎng)內(nèi)的成像光束，不按成像光路，經(jīng)鏡面來(lái)回反射到像面的雜光；消除辦法主要是通過(guò)提高反射鏡鏡面的光潔度，在反射鏡鏡面鍍高反射率反射膜，以減少漫反射光；并在適當(dāng)位置設(shè)置光欄。

3）視場(chǎng)外的光線經(jīng)筒壁漫反射而射到像面的雜光。為防止視場(chǎng)外雜散光，相機(jī)加裝外遮光罩，并在鏡筒內(nèi)壁和透鏡邊緣涂消光漆。

建立雜光抑制仿真模型（如圖8所示），通過(guò)雜散光仿真分析可知，相機(jī)抑制雜散光能力較好，雜光系數(shù)小于3%。

圖8 雜光抑制仿真模型Fig.8 Model of miscellaneous optical extinction simulation of camera

2.6 高速低噪聲電路技術(shù)

由于相機(jī)的積分時(shí)間短，成像電路的工作頻率非常高，而入瞳能量又較低，為實(shí)現(xiàn)相機(jī)的高信噪比要求，成像電路的噪聲要非常小。要在高速的前提條件下實(shí)現(xiàn)低噪聲的電路設(shè)計(jì)，抑制電路自身和由于高速而增加的各類噪聲，采用了以下技術(shù)：

1）對(duì)CCD器件進(jìn)行了低溫控制，通過(guò)CCD器件背面安裝的4根微型高效熱管，建立CCD器件→熱管→散熱面的傳熱途徑，實(shí)現(xiàn)CCD探測(cè)器工作在–2℃～+5℃的低溫水平，大大減小了器件產(chǎn)生的暗電平和暗電平噪聲。

2）采用量化位數(shù)達(dá)14bit的信號(hào)處理芯片，配合550萬(wàn)門FPGA，實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD模擬信號(hào)的相關(guān)雙采樣、箝位、增益控制、A/D轉(zhuǎn)換、輔助數(shù)據(jù)注入、數(shù)據(jù)格式編排功能。實(shí)現(xiàn)了高集成度、低功耗、低噪聲的成像電路設(shè)計(jì)。

3）采用了星上數(shù)字增益和動(dòng)態(tài)箝位技術(shù)，可以在軌設(shè)置參數(shù)，去除大氣漫反射等造成的圖像襯底，提高信噪比。

4）采用高速并串轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳輸接口TLK-2711，實(shí)現(xiàn)了每通道高達(dá)2Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性，同時(shí)抑制了高頻串?dāng)_噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比的影響。

5）通過(guò)GPS硬件秒脈沖、衛(wèi)星整秒計(jì)數(shù)和相機(jī)本地時(shí)鐘相結(jié)合的方式，信號(hào)處理器根據(jù)硬件秒脈沖啟動(dòng)本地計(jì)時(shí)時(shí)鐘（1MHz），從而精確計(jì)算出每一行的成像時(shí)刻，并在對(duì)應(yīng)圖像行的輔助數(shù)據(jù)里標(biāo)出。同時(shí)通過(guò)鎖存相臨兩個(gè)秒脈沖沿之間的計(jì)數(shù)值能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)時(shí)鐘頻率的標(biāo)定。實(shí)現(xiàn)了對(duì)每一幀圖像成像時(shí)刻的精確標(biāo)定，從而提高了定位精度。

2.7 高精度熱控技術(shù)

為了保證 GF-2衛(wèi)星相機(jī)成像品質(zhì)，要求光學(xué)鏡頭及主要支撐結(jié)構(gòu)的在軌溫度穩(wěn)定度在全壽命周期內(nèi)保持±0.3℃，相比于目前國(guó)內(nèi)在軌大口徑光學(xué)遙感器±1℃或±2℃的溫度穩(wěn)定性而言，熱控難度顯著增大。為此，相機(jī)在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中大量采用了結(jié)構(gòu)熱控一體化的設(shè)計(jì)思想，在主動(dòng)控溫與被動(dòng)隔熱設(shè)計(jì)中采用了間接輻射控溫技術(shù)和指令控制式補(bǔ)償加熱技術(shù)等多種創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，并達(dá)到了很好的效果。

GF-2衛(wèi)星相機(jī)熱設(shè)計(jì)中創(chuàng)新性的采用了間接熱控與結(jié)構(gòu)一體化的設(shè)計(jì)方法，即相機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱控設(shè)計(jì)同步開(kāi)展，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)充分考慮熱控的需要。在被控對(duì)象周圍合適的區(qū)域布置控溫結(jié)構(gòu)板，對(duì)其進(jìn)行發(fā)黑處理以提高紅外發(fā)射率同時(shí)對(duì)其進(jìn)行控溫，通過(guò)控溫結(jié)構(gòu)板與被控對(duì)象之間的輻射換熱達(dá)到對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行間接控溫的目的。上述方法利用了輻射換熱熱阻較大，被控對(duì)象溫度變化緩慢的特點(diǎn)，使得外界溫度發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)，只需控制控溫結(jié)構(gòu)板的溫度在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，即可以確保被控對(duì)象具有很高的溫度穩(wěn)定性。其原理見(jiàn)圖9。

圖9 間接輻射控溫示意Fig.9 Indirect radiation thermal control

GF-2衛(wèi)星相機(jī)的CCD器件在工作時(shí)均會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，造成CCD的溫度迅速升高，對(duì)CCD的溫度穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。由于常規(guī)的功率補(bǔ)償方法存在控溫延遲，無(wú)法滿足 1m全色/4m多光譜相機(jī)CCD的溫度穩(wěn)定性要求，為此，提出了通過(guò)相機(jī)發(fā)送指令控制補(bǔ)償加熱回路開(kāi)關(guān)的方式對(duì)CCD進(jìn)行恒溫化設(shè)計(jì)。當(dāng)相機(jī)開(kāi)機(jī)瞬間，相機(jī)的管理控制器發(fā)送指令關(guān)閉 CCD控溫加熱回路，當(dāng)相機(jī)成像結(jié)束瞬間，相機(jī)管理控制器發(fā)送指令打開(kāi)CCD控溫加熱回路，使CCD附近一直保持恒定的發(fā)熱功率，從而降低了CCD的溫度波動(dòng)。

相機(jī)在軌溫度遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示，光機(jī)主體的溫度穩(wěn)定性達(dá)到了±0.2℃，CCD的溫度穩(wěn)定性達(dá)到±1℃，相機(jī)各位置的溫度數(shù)據(jù)均優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

3 在軌應(yīng)用評(píng)價(jià)

2014年8月20日，GF-2衛(wèi)星首次進(jìn)行在軌成像測(cè)試，下傳首批影像數(shù)據(jù)，包括0.8m分辨率全色和3.2m分辨率多光譜影像，影像清晰、層次豐富、細(xì)節(jié)表現(xiàn)力強(qiáng)，圖像直方圖分布合理。圖10為相機(jī)全色和B1，B2，B3譜段融合圖像。

圖10 相機(jī)在軌獲取圖像（真彩色）Fig.10 Photograph taken by the camera in orbit (true color images)

GF-2衛(wèi)星經(jīng)過(guò) 6個(gè)月的在軌測(cè)試與評(píng)價(jià)：PMS1相機(jī)的星下點(diǎn) GSD分別為全色 0.799m、多光譜3.200m，PMS2相機(jī)的星下點(diǎn)GSD分別為全色0.800m和多光譜3.200m；PMS1相機(jī)幅寬為23.37km，PMS2相機(jī)幅寬為23.36km，組合幅寬為45.74km；PMS1和PMS2影像在沿軌和垂軌方向圖像數(shù)據(jù)波段配準(zhǔn)精度均優(yōu)于0.3像元；圖像無(wú)控幾何定位精度為39.8m；全色圖像在沿軌方向和沿CCD方向內(nèi)部幾何精度分別約1.3m與0.7m，多光譜圖像在沿軌方向和沿CCD方向內(nèi)部幾何精度分別約2.1m與1.6m。

4 結(jié)束語(yǔ)

GF-2相機(jī)設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，采用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，是現(xiàn)今我國(guó)焦距最長(zhǎng)、分辨率最高的民用航天遙感相機(jī)，也是國(guó)際上同等分辨率幅寬最大的遙感相機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)民用航天遙感正式跨入“亞米級(jí)”時(shí)代。亞米級(jí)遙感數(shù)據(jù)不僅為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)、民生安全保障和推進(jìn)國(guó)家治理能力現(xiàn)代化起到信息支撐作用，同時(shí)對(duì)于遙感數(shù)據(jù)國(guó)產(chǎn)化、開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)、推動(dòng)空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面也具有重要意義。

References)

[1]陳世平. 空間相機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[M]. 北京: 宇航出版社, 2003.CHEN Shiping. Design and Test for Space Camera[M]. Beijing: The Astronautics Press, 2003. (in Chinese)

[2]Subrahmanyam D, Kuriakose S A, Kumar P, etal, Design and Development of the Cartosat Payload for IRS P5 Mission[C].Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Remote Sensing Technology, Techniques, and Applications. Goa: Proc. of SPIE,2006, 6405: 640517.

[3]Takanori Iwata, Haruyuki Ishida, Yuji Osawa, etal. Advanced Land Observing Satellite (ALOS): Development and On-orbit Status[J]. The Journal of Space Technology and Science, 0911-551X, 2008, 23(1): 1-13.

[4]Cabeza I, Pradier A. Dimensional Stability Verification of an Optical Bench for Space Applications under Thermal Vacuum Environment[C]. Spacecraft Structures, Materials and Mechanical Engineering. Noordwijk: ESA, CNES and DARA, 1996.

[5]Jean-Luc Lamard, Luc Frecon, etal, The High Resolution Optical Instruments for the Pleiades HR Earth Observation Satellites[C]. 59th International Astronautical Congress. IAC-08-B1.3.5, Glasgow, United Kingdom, 2008.

[6]楊秉新. 國(guó)外航天偵察相機(jī)和測(cè)繪相機(jī)發(fā)展概況[J]. 航天返回與遙感, 1998, 19(2): 47-52.YANG Bingxin. The Development Survey of Foreign Space Reconnaissance Camera and Mapping Camera[J]. Spacecraft Recovery amp; Remote Sensing, 1998, 19(2): 47-52. (in Chinese)

[7]金光, 鐘興. CCD光學(xué)遙感器參數(shù)選擇研究[J]. 空間科學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 29(1) : 136-138.JIN Guang, ZHONG Xing. Choice of CCD Optical Remote Sensor Parameter[J]. Chinese Journal of Space Science, 2009,29(1): 136-138. (in Chinese)

[8]陳恩濤, 盧鍔. 空間遙感器CCD組件熱設(shè)計(jì)[J]. 光學(xué)精密工程, 2000, 3(6): 522-524.CHEN Entao, LU E. Thermal Engineering Design of CCD Component of Space Remote-sensor[J]. Optics and Precision Engineering, 2000, 3(6): 522-524. (in Chinese)

[9]范斌, 蔡偉軍, 張孝弘, 等. “資源三號(hào)”衛(wèi)星多光譜相機(jī)技術(shù)[J]. 航天返回與遙感, 2012, 33(3): 75-84.FAN Bin, CAI Weijun, ZHANG Xiaohong, etal. Technology of the Multi-spectral Camera of ZY-3 Satellite[J]. Spacecraft Recovery amp; Remote Sensing, 2012, 33(3): 75-84. (in Chinese)

[10]“高分二號(hào)”衛(wèi)星工程在軌測(cè)試報(bào)告[R]. 北京: 國(guó)土資源部, 2015.Report of Test Technology in Orbit of GF-2 Satellite[R]. Beijing: Ministry of Land and Resources of the People’s Republic of China, 2015. (in Chinese)