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遥感光电成像系统设计姓名：吴波学号：12171169 班级：121715班 学院：仪器科学与光电工程学院 1.设计要求对地遥感高分辨率相机,飞行高度500Km时地表空间分辨单元 5m ,地面覆盖宽度60Km ，且满足太阳高度角 30、地表景物平均反射率 0.3 时，其信噪比优于 30dB 。假设光学系统透过率为 0.9，大气透过率为 0.6,CCD 成像器件像素尺寸10mm，波段平均量子效率 60%，平均噪声20个电子。2.参数分析2.1光学系统参数CCD像素满足s=GSDHf=10vm 得物镜焦距f=SHGSD=1m 视场角2=2tan-1L2H=3.43 瞬时视场角IFOV=GSDH=10-52.2 CCD 成像器件参数CCD光敏区大小W=2ftan=0.12m CCD光敏单元数N=2IFOV=11986或N=LGSD=12000,取N=214得N=16384CCD光敏单元节距P=WN=7.32vm2.3时序设计使用两相双边读出线阵CCD成像器件，输出图像实时显示(PAL制式)有五路时钟脉冲：FP、FT、F1、F2、FR由万有引力定律以及地球的半径质量，计算得飞机飞行速度：v=GmR+H=7618.9m/s所以相机位置的速度v=vRR+H=7064.5m/s又地面位置分辨力GSD=vT,可得行周期时间T=GSDV=707.8vs光敏元时钟pfp=1T=1412.8Hz为了提高信噪比，取正逆行程之比10:1，则高低电平宽度之比TP:TT=10：1TP=643.6vs TT=64.4vs确定转移栅时钟脉冲Tfp=fT=1412.8Hz信号读出时钟脉冲R ： 驱动一行信号输出需要的脉冲个数NH=Neff+Nstr+N1+Nb= + +其中有效脉冲个数Neff=N=16384结构位，Nstr=3防串扰位，N1=1逆程脉冲个数，Nb=14Neff+Nstr+N1，取NH=18050fR=NHfp=25.501MHz水平移位寄存器时钟脉冲1，2f1=f2=fR2=12.250MHz3.器件选型口径计算：根据给出的太阳高度角，查表可得无云条件下，太阳对地球表面的照度E=39103lx由朗伯辐射体辐射出射度与辐亮度关系，结合地表照度和景物平均反射率，得景物亮度 L=景E=3724.2cd/mm2信噪比SNR=20lgSeNe30db，由已知，噪声电子数Ne=20，可计算得信号电子数 Se20000结合课本上公式2-30，有Se=Lr22光气TPQ所以r=SeL2光气TPQ=0.27m相对孔径Df=0.5
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