航空相机前向像移补偿精度测量方法(20140705)(3)

为465mm, 飞行高度6000m条件下要求地面分辨率优于0.2m； 实验室条件下要求静态成像分辨率优于55lp/mm, 实验室动态分辨率优于45lp/mm。相机飞行的典型高度H为6000m, 飞行速度V为350km/h, 即典型速高比η为0.0162。为了在实际空中成像获得最佳成像分辨率, 通常要求相机在曝光时间1/100s条件下, 相机进行前向像移补偿后像移残差小于1/3像元【6~10】。

f ─── 相机焦距；

b ─── CCD像元尺寸。

相机进行动态拍照, 控制相机反射镜按照设定的速高比η参数进行前向像移补偿, 同时在CCD曝光期间控制CCD按照设定的F行频进行TDI转移, 记录相机的动态分辨率R`。

有公式(2)计算出相机动态照相能够分辨的条纹宽度b`, 并计算残余像移量 b：

R`=1/(2b`) (7) b=b`-b (8)

由公式(3)计算前向像移补偿残差△η：

f

1

= b (9) F行频

1

f b (5)

3

通过计算：

10.009 6.45e 4

3465 0.01

因此要求像移补偿精度：

100% 4%

计算相机前向像移速度补偿误差：

= 100% (10)

该方法不需要专用动态目标发生器, 模拟的动态目标速度误差仅与行频有关, 从而能够真实的反映航空相机前向像移补偿精度。

3 测量精度分析

将相机的工作参数速高比η设为0, 固定相机反射镜(4), 相机CCD（6）的成像方式设置成面阵方式, 在此条件下进行相机静态成像, 记录相机的静态分辨率R； 将相机工作参数速高比η设为一固定值, 松开相机反射镜, 按照公式(1)计算CCD行转移频率F:

4 测量验证

实验室条件下, 相机前向像移补偿精度测量装置如图3所示。

F行频 （ f）/b (6)

式中：F ─── CCD行转移频率；

η ─── 速高比；

图3 相机前向像移补偿精度测量装置

Fig.3 Measurement device used for forward image motion compensation accuracy

实验室测量步骤：鉴别率板、平行光管、90°目

标折转镜、支撑平台按图7所示位置关系, 放置在隔