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高分七号卫星上的孪生“摄影师”——解码双线阵相机
发表时间:2019-11-04 09:42来源:新华网 字体:[][][] [打印] [关闭]

  新华社北京11月3日电 题:高分七号卫星上的孪生“摄影师”——解码双线阵相机

  新华社记者胡喆

  11月3日,我国高分辨率对地观测系统重大专项的高分七号卫星顺利发射入轨。在高分七号卫星上,承担高分辨率测绘成像主任务的是由中国航天科技集团有限公司五院508所研制的双线阵相机,被专家们形象地称为“卫星上的孪生摄影师”。

  双线阵相机,顾名思义,就是两台线阵推扫成像相机,位置一前一后,分别是前视相机和后视相机,为地球拍摄出清晰立体的图像。

  508所相机项目负责人杨居奎介绍,前后视相机的成像光机主体,相当于单反相机的长焦镜头,设计完全相同,看上去一模一样,就像一对双胞胎,可以满足立体成像的需求。

  “两台相机采用相同的光机主体设计,可以大大减少设计和后期相机镜头装调的工作量,缩短研制周期和成本;两台相机在装调阶段产生的数据,还可以互相比对印证,提高效率。”杨居奎说。

  那么,相机如何协助卫星测绘得到立体影像效果?专家解释,随着高分七号卫星的稳定飞行,卫星上携带的前、后视相机以推扫方式,分别从前后两个方向对地面同一景物进行不同角度的观测,先从后面拍,再从前面拍,这两张前后一定角度的成像,结合卫星的精确定轨参数,经过大量数据处理和坐标转换等,能推演出平面数据和高程数据。同时,卫星携带的激光测高仪测出来的高程数据能够对前面提供的高程数据进行标定,高精度立体影像就出炉了。

  虽是双胞胎,但工作模式却有不同。专家介绍,高分七号卫星上的后视相机比前视相机另外多设计了4个多光谱谱段成像功能,用来制作彩色地图。从506公里的轨道高度,前视相机对地角度取值26°,后视相机对地角度为5°。这样的优点是既能够得到立体的成像效果,也可以得到近似于正视地球的效果。正视及接近于正视的遥感图像,可以满足除测绘外的国土普查、地物辨别、农作物种植等方面的需求。

  此外,高分七号双线阵相机两台“双胞胎”相机分辨率是亚米级的,前视相机分辨率为0.8米左右,后视相机出图有两种分辨率,全色谱段(黑白照片)分辨率为0.64米,多光谱谱段(彩色照片)分辨率为2.6米左右。

  作为测绘卫星,高分七号卫星的主要任务是为地球做精细的表面详查并绘制成立体地图,即包含地物高度信息的地图。为了这个“测绘功能”的特殊性,高分七号双线阵相机的设计不同于其他高分辨率相机。

  双线阵相机的技术负责人王长杰介绍,测绘遥感相机有其特殊要求,成像系统除了需要提供优异的像质外,还需要极高的系统稳定性,对地摄影效果的稳定性要求特别苛刻。

  “为建立地物点像方和物方坐标之间的准确几何对应关系,前后视两台相机主距、相机畸变及前后视相机光轴指向等指标要求,均比普通遥感相机要高得多,需要提交的性能测试数据也更多。”王长杰说。

  高分七号双线阵相机不仅分辨率高,图像层次细节更多,成像幅宽还达到了20公里,为制图的高效性奠定基础。王长杰表示,从资源三号三线阵测绘相机到高分七号双线阵测绘相机,我国测绘相机又上了一个台阶,未来更加值得期待。

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责任编辑: 赵丹