三线阵CCD摄影测量卫星的数据传输与预处理研究

论文摘要

利用三线阵CCD(Charge Coupled Device)航天摄影测量技术实施无地面控制条件下对地球及其它星球的测绘、实现对目标的三维高精度定位,是目前航天摄影测量与遥感领域的研究热点。本文基于三线阵CCD卫星摄影测量的原理和特点,研究了卫星系统与地面系统的相关工作模式,采用星地一体化的思想对卫星数据传输体制、星地数据链路、地面站建设方案等进行了分析和设计,并研究了影像的预处理过程及预处理方法,为后续传输型三线阵CCD摄影测量卫星工程的研制奠定了相应的技术基础。本文的主要研究内容和创新点如下:1.介绍了传输型摄影测量的发展和三线阵CCD摄影测量卫星系统的工作原理,分析并指出三线阵CCD卫星影像的数据传输、地面站建设及预处理中的主要技术难题和研究方向。2.在研究国内外卫星数据传输技术的基础上,结合国内的技术水平和工程实践经验,论证了三线阵CCD摄影测量卫星的数据传输体制和系统总体方案。3.对该系统的星地数据链路进行了详细分析与估算,并在地面数据接收站进行总体规划的基础上,就地面站的布局进行了分析与仿真。4.针对三线阵CCD摄影测量卫星影像,研究了成像处理、噪声去除和辐射校正等预处理方法。5.设计并实现了三线阵CCD卫星影像预处理软件,并用实际影像数据,验证了影像预处理软件的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 三线阵CCD 卫星摄影测量的技术基础
• 1.2.1 卫星轨道设计
• 1.2.2 卫星系统工作过程
• 1.2.3 三线阵CCD 相机推扫成像原理
• 1.3 研究方向、技术现状及课题开展的意义
• 1.4 本文研究的主要内容和安排
• 第2章 卫星高速数据传输体制的选择
• 2.1 星地数据传输要求及数据传输系统
• 2.1.1 数据类型
• 2.1.2 数据传输要求
• 2.1.3 数据传输系统工作模式
• 2.1.4 数据传输系统功能与组成
• 2.2 高速调制解调体制的选择
• 2.2.1 卫星信道特点
• 2.2.2 选择调制解调方式时要考虑的因素
• 2.2.3 适用于卫星数据传输的调制方式
• 2.2.4 国内外遥感卫星所用的高速调制解调方式状况
• 2.2.5 三线阵CCD 摄影测量卫星高速调制解调方式选择
• 2.3 高速信道编码体制的选择
• 2.3.1 选择高速数据编译码体系要考虑的因素
• 2.3.2 常用的高速数据编码方式
• 2.3.3 常用编码方式的分析与比较
• 2.3.4 三线阵CCD 摄影测量卫星高速编码方式选择
• 第3章 星地数据链路设计与地面站建设
• 3.1 星地数据链路分析与估算
• 3.1.1 链路设计基本原理
• 3.1.2 链路设计输入条件
• 3.1.3 几种技术参数计算
• 3.1.4 星地数据链路设计
• 3.2 地面站的系统设计
• 3.2.1 地面站功能
• 3.2.2 地面站组成
• 3.2.3 工作流程
• 3.3 地面站布局及其仿真分析
• 3.3.1 地面站布局原则
• 3.3.2 地面站布局仿真
• 第4章 三线阵CCD 卫星影像预处理及软件实现
• 4.1 影像预处理过程分析
• 4.2 成像处理
• 4.2.1 影像数据的获取及其存储格式
• 4.2.2 成像处理操作
• 4.3 噪声去除
• 4.3.1 固定像素偏移产生的横条纹去除
• 4.3.2 影像错位处理
• 4.3.3 影像丢线处理
• 4.3.4 影像条带噪声去除
• 4.3.5 随机噪声去除
• 4.4 辐射校正
• 4.4.1 辐射失真的原因与辐射校正的内容
• 4.4.2 绝对辐射校正
• 4.4.3 相对辐射校正
• 4.4.4 基于MTF 的影像恢复
• 4.5 影像预处理工作站研制及实验
• 4.5.1 预处理工作站系统配置
• 4.5.2 预处理工作站的软件设计
• 4.5.3 影像预处理实验
• 第5章 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 进一步研究的内容
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文