嫦娥二号卫星CCD立体相机设计与验证

2011-12-27赵葆常杨建峰汶德胜常凌颖

航天器工程 2011年1期

关键词：设计

赵葆常杨建峰汶德胜高伟常凌颖,2 薛彬

(1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119)

(2 中国科学院研究生院,北京 100049)

1 引言

嫦娥一号卫星的CCD立体相机,采用了广角、远心、消畸变的光学系统,配以一块1 024×1 024 元的面阵CCD 作为图像遥感器,取其第1 行、第512行及1 024 行作为前视、正视与后视遥感器[1];该相机在轨无故障运行1年4个月,已获取了目前国际上覆盖最完整、质量最好的全月面立体影像图[1-2]。但是它的地元分辨率在200km 圆轨道上仅为120m,所以只能发现较大尺寸的目标,若以月坑直径为例,则它只能发现直径大于360m 的月坑,为了向月球科学家提供更高分辨率的三维影像,并为嫦娥三号着陆器和月球车提供虹湾地区着陆点附近详细的地形地貌数据,嫦娥二号卫星CCD立体相机大幅度提高了地元分辨率。

根据任务要求,嫦娥二号卫星CCD立体相机应满足在两种轨道上实现立体成像:一是具有在100km 的圆轨道上实现地元分辨率优于10m 的全月成像能力,二是具有在100km/15km 椭圆轨道近月弧段上获取地元分辨率优于1.5m 的局域立体成像能力;前者将为月球科学家提供更为精细的全月三维地形地貌图,以便对月球进行更详细的地质学研究,后者主要为嫦娥三号月球探测任务服务。