机载成像光谱仪技术

本书系统地介绍了机裁成像光谱仪基本原理、设计方法及其应用方法，内容涵盖基本物理概念、系统总体技术、光电设计、数据应用等内容。机载成像光谱仪是一门涉及光学、精密机械、半导体探测器、信号与信息处理、遥感应用等多门学科的综合技术，全书在机载成像光谱仪发展现状分析的基础上，详细介绍了机载成像光谱仪的光学设计、结构设计、热控设计、电控设计、位姿测量设计、定标测试设计、数据处理系统设计、典型应用等方面的知识要点。在阐述设计方法的同时，结合高分航空全谱段多模态成像仪研制实际，进行案例分析与讨论。本书适用于光电技术、光学设计、遥感应用等相关领域研究人员参考阅读，也可作为大中专院校相关专业学生的选修课教材或参考读物，以帮助读者全面掌握机载成像光谱仪的工作原理、技术特点、应用能力，了解机载成像光谱仪的主要发展过程、技术现状与发展趋势。

第1章 绪论
1.1 成像光谱仪基本工作原理
1.1.1 成像光谱仪基本功能
1.1.2 成像光谱仪分类和组成
1.2 机载成像光谱仪技术发展现状及趋势
1.2.1 国内外机载成像光谱仪发展现状
1.2.2 机载成像光谱仪发展趋势
第2章 机载成像光谱仪总体技术
2.1 机载成像光谱仪简介
2.1.1 机载成像光谱仪技术特点
2.1.2 机载成像光谱仪组成
2.1.3 机载成像光谱仪主要数据产品介绍
2.2 成像光谱仪指标体系
2.2.1 谱段范围
2.2.2 总视场角
2.2.3 空间分辨率
2.2.4 光谱分辨率
2.2.5 信噪比
2.3 机载成像光谱仪典型成像方式
2.3.1 光机扫描成像方式工作原理
2.3.2 推帚成像方式工作原理
2.4 机载成像光谱仪典型分光方式
2.4.1 平面光栅分光光谱仪
2.4.2 非平面光栅分光光谱仪
2.4.3 棱镜分光光谱仪
2.4.4 傅里叶干涉分光光谱仪
2.5 机载成像光谱仪系统设计方法
2.5.1 总体方案设计
2.5.2 系统性能估算
第3章 机载成像光谱仪光学设计
3.1 光学设计方法
3.1.1 光学系统基本构型
3.1.2 光学设计参数
3.1.3 光学设计流程
3.2 成像光谱仪光学设计
3.2.1 前置光学设计
3.2.2 光谱仪设计
3.3 成像光谱仪光学设计评价
3.3.1 波像差
3.3.2 点列图
3.3.3 光学传递函数
3.3.4 畸变
3.3.5 光瞳匹配
3.3.6 光谱特性
3.4 成像光谱仪光学仿真分析
3.4.1 公差分析
3.4.2 杂散光分析
3.4.3 环境适应性分析
3.5 机载成像光谱仪光学系统设计案例
3.5.1 设计要求
3.5.2 方案优选
3.5.3 光学设计结果
第4章 机载成像光谱仪结构设计
4.1 结构设计原则
4.2 结构分系统组成
4.2.1 紫外模块
4.2.2 可见短波模块
4.2.3 热红外模块
4.2.4 低温光学模块
4.2.5 电子学机箱模块
4.2.6 控制机柜模块
4.3 平台接口设计
4.3.1 典型飞机平台装机约束
4.3.2 稳定平台适应性
4.3.3 安装接口设计
第5章 机载成像光谱仪电控系统设计
5.1 电控系统组成
5.2 相机控制系统设计
5.2.1 光机扫描型成像光谱仪信号处理技术
5.2.2 推帚式成像光谱仪信号处理技术
5.3 稳定平台与高精度定位定向系统
5.4 数据采集系统
5.4.1 信号调理与模数转换
5.4.2 数据传输与记录
5.4.3 数据显示与监控
第6章 机载成像光谱仪热控系统设计
6.1 整机热分析与设计
6.1.1 整机热分析
6.1.2 整机热设计措施
6。2低温光学系统热设计
6.2.1 热设计技术要求
6.2.2 低温光学技术方案
6.2.3 低温光学系统热仿真分析
第7章 机载成像光谱仪平台适应性技术
7.1 有人机载遥感平台
7.1.1 有人机载遥感平台技术特点
7.1.2 典型有人机载遥感平台
7.2 无人机载遥感平台
第8章 机载成像光谱仪抗姿态扰动技术
8.1 抗姿态扰动技术概述
8.1.1 抗姿态扰动技术对高光谱遥感成像的影响
8.1.2 抗姿态扰动技术实现难点
8.2 抗姿态扰动技术现状
第9章 机载成像光谱仪性能测试技术
9.1 实验室性能测试方法
9.1.1 成像特性测试
9.1.2 光谱特性测试
9.1.3 辐射特性测试
9.2 外场检校方法
9.2.1 几何特性测试
9.2.2 辐射特性测试
第10章 机载成像光谱仪数据处理技术
10.1 数据整理
10.2 辐射校正
10.2.1 相对辐射校正
10.2.2 绝对辐射校正
10.3 几何校正
10.3.1 坐标系定义
10.3.2 外方位元素解算
10.3.3 图像重采样
第11章 机载成像光谱仪典型应用
11.1 地物光谱建库
11.2 地质应用
11.2.1 矿物精细识别
11.2.2 成矿预测
11.2.3 地质环境信息反演
11.2.4 植被地化信息探测
11.3 环境监测应用
11.4 林业应用
11.4.1 树种识别
11.4.2 叶面积指数估计
11.4.3 森林郁闭度信息提取
11.4.4 森林病虫害监测
11.4.5 森林资源变化监测
11.5 目标识别
11.5.1 光谱匹配检测
11.5.2 异常检测
第12章 结束语
参考文献