岳庆兴

（自然资源部国土卫星遥感应用中心，北京 100048）

0 引言

灵活的成像方式是遥感卫星先进性的重要标志，文献[1]指出灵巧卫星需要解决的核心技术主要包括卫星的精密姿态控制、小像元尺寸和高积分级数TDICCD的研制，小相对孔径光学系统的设计以及用于图像增强的数字图像处理技术等。灵巧成像依照实现难度可以分成不同的等级，如侧摆成像是多数卫星都具备的较低级别的“灵活”，而同轨多视角立体成像、单轨大区域多条带成像、与星下点轨迹呈较大角度成像则是难度较大的“灵活”。我国的遥感卫星影像与法国Pleiades、美国WorldView等卫星影像相比较，存在影像“方向”的差异：Pleiades、WorldView卫星影像往往接近“正南正北”，体现了成像角度的灵活性，而我国遥感卫星影像一般是沿轨道倾斜的；另外，Pleiades和 WorldView卫星均可实现单相机同轨多视角立体成像，而我国卫星立体成像以同平台多相机模式为主，少数卫星虽具备单相机同轨立体成像模式，但其总体性能还有一定的差距。实现灵巧成像不仅是平台姿态控制的问题，其难度还与搭载的相机类型有关：如框幅式相机两次“成像”间的关联性较少，姿态因素对影像清晰度的影响较小；而 TDICCD相机需要对“同一”地面目标多次“成像”并“累加”，需要对像移速度和方向进行严格控制，使得同一列的多级 CCD依次严格对准同一目标，否则会出现成像模糊。虽然已有研究人员对卫星TDICCD相机成像进行了理论研究和仿真试验，但大多局限于卫星姿态控制或相机设计领域[2-6]，主要是TDICCD相机成像品质的影响因素或TDI积分成像对像移的要求[7-14]，相关数学建模一般以卫星动力学和运动学方程为基本出发点[15-17]。……