资源三号卫星测绘技术总体设计

本书是“卫星测绘系列专著”的靠前册，书中针对我国资源三号卫星测绘技术总体设计问题，在介绍靠前外光学测绘遥感卫星发展现状基础上，分析我国1∶5万比例尺地形测图的需求，研究卫星立体测图的误差来源，阐述轨道、姿态、传感器畸变、影像压缩等因素对测图精度的影响，构建了立体影像仿真方法，提出满足测绘精度要求的卫星总体技术指标体系，并介绍了资源三号卫星发射后的在轨测试和总体指标实现情况。

序一
序二
前言
第1章绪论1
1.1引言1
1.2测绘卫星分类2
1.3资源三号卫星总体情况3
1.4资源三号卫星技术指标与实现4
1.5资源三号卫星测绘的特点7
1.6主要技术设计思路11
第2章国内外光学测绘遥感卫星概况14
2.1国外发展现状14
2.1.1美国光学遥感卫星14
2.1.2欧洲光学遥感卫星21
2.1.3亚洲光学遥感卫星25
2.2国内发展现状30
2.3国内外光学遥感卫星发展特点与趋势36
第3章资源三号卫星需求分析和指标要求40
3.1卫星需求分析40
3.1.1背景和意义40
3.1.2需求分析47
3.2指标要求61
3.2.1卫星主要任务和使用要求61
3.2.2平台指标要求63
3.2.3传感器指标要求63
3.2.4星地一体化指标要求67
3.2.5工程化要求69
第4章几何精度理论分析72
4.1定位误差项分析74
4.1.1定轨误差分析74
4.1.2定姿误差分析76
4.1.3相机误差分析81
4.1.4时间误差分析84
4.2几何精度理论分析85
4.2.1成像几何关系分析85
4.2.2轨道误差理论分析88
4.2.3姿态误差理论分析88
4.2.4内方位元素误差理论分析89
4.2.5平面精度理论分析91
4.2.6高程精度理论分析91
4.3几何精度理论分析结果98
4.3.1原始影像几何精度理论分析结果98
4.3.2传感器校正影像理论分析结果99
4.4存在的问题和后续的工作104
第5章仿真分析方法105
5.1国内外研究现状105
5.2轨道仿真111
5.3姿态仿真115
5.3.1姿态建模方法116
5.3.2标称姿态仿真116
5.3.3误差姿态仿真118
5.4内方位元素仿真118
5.4.1标称内方位元素仿真118
5.4.2误差内方位元素仿真120
5.5时标仿真120
5.6几何模型构建120
5.6.1几何成像模型正算120
5.6.2几何成像模型反算121
5.7定位精度仿真分析方法122
5.7.1平面定位精度分析方法122
5.7.2高程精度分析方法123
5.8影像仿真方法124
5.8.1影像重采样方法124
5.8.2影像仿真方法127
第6章辐射与几何一体化仿真129
6.1地面场景建模129
6.1.1几何描述及建模129
6.1.2辐射描述与建模131
6.1.3连续地面辐射场构建133
6.2仿真相机入瞳辐亮度计算134
6.2.1自然光源计算135
6.2.2入瞳辐亮度建模136
6.3大气折光与大气点扩散函数138
6.4相机静态MTF建模140
6.4.1相机静态MTF分解140
6.4.2相机静态MTF仿真方法143
6.5TDICCD相机信噪比建模144
6.6相机静态辐射响应建模147
6.7相机几何建模149
6.7.1相机安装模型150
6.7.2相机光学系统几何模型150
6.7.3探测器安装几何模型151
6.8轨道建模152
6.9姿态建模153
6.10基于光线追踪的仿真链路设计156
6.10.1光线追踪算法156
6.10.2传统光线追踪在卫星相机成像仿真中的局限159
6.10.3卫星TDICCD相机成像仿真的光线追踪方法161
6.11卫星影像仿真实验166
6.11.1光线出发点采样方法对比实验167
6.11.2静态MTF对分辨率的影响168
6.11.3动态MTF对分辨率的影响170
6.11.4不同积分级数下的MTF-SNR综合响应171
6.11.5三线阵TDICCD影像模拟172
第7章仿真分析与验证174
7.1仿真精度和理论精度对比分析174
7.1.1定轨误差分析175
7.1.2定姿误差分析176
7.1.3定姿设备安装误差分析178
7.1.4相机安装误差分析179
7.2仿真精度和实际精度对比分析180
7.2.1平面定位精度分析180
7.2.2高程精度分析182
第8章影像压缩指标设计185
8.1遥感影像压缩主观质量评价185
8.1.1专家打分法185
8.1.2模糊综合评判方法186
8.2遥感影像压缩构像质量评价187
8.2.1影像特征分析187
8.2.2影像对比分析189
8.3遥感影像压缩几何质量评价191
8.3.1影像匹配精度评价191
8.3.2数字表面模型精度评价192
8.3.3定位精度评价192
8.4影像压缩比试验193
8.4.1主观评价试验与结果分析193
8.4.2构像质量评价试验与结果分析197
8.4.3数字表面模型精度评价实验201
8.4.4定位精度评价实验204
第9章仿真测图及精度分析208
9.1连云港试验区验证208
9.2嵩山试验区仿真验证213
9.3结论217
第10章资源三号卫星在轨测试与验证218
10.1在轨测试要求218
10.2方法和内容219
10.2.1卫星工程参数测试219
10.2.2卫星业务测试223
10.2.3相关系统指标测试230
10.3在轨测试成果及结论233
10.3.1在轨测试成果233
10.3.2在轨测试结论235
参考文献237
致谢242