卫星瞬时视场

科技工作者之家 2020-11-17

瞬时视场是指在扫描成像过程,扫描镜的现场角大小。 航天技术的发展给人们的生活带来了巨大的改变,在短暂的十几年里,遥感影像技术迅速发展,现在已经有很多同步的卫星在遥感平台中运行比如说:轨道卫星、太空飞船、探空火箭等。

简介卫星的空间分辨率与卫星的高度有关,卫星高度越高,分辨率越低,而且与卫星视角有关,视角越倾斜,观测面积越大,分辨率就差。1

定义瞬时视场角(Instantaneous Field Of View,IFOV),是指传感器内单个探测元件的受光角度或观测视野,它决定了在给定高度上瞬间观测的地表面积,这个面积就是传感器所能分辨的最小单元。IFOV越小,最小可分辨单元越小,图像空间分辨率越高。IFOV取决于传感器光学系统和探测器的大小。1

意义随着轨道上运行卫星数量的与日俱增,科研人员也掌握了越来越多的遥感影像数据由于遥感影像数据在很多情况下都是被不同部门掌握的,所以,就很难达到资源上的共享,对大量数据进行处理时也会有很大难度与此同时,这也导致了遥感影像的可视化受到了阻碍这就要求我们要更加深人的对卫星瞬时视场仿真与遥感影像可视化进行更深一层的研究与探讨。

计量星下点到地面距离h,对应影像长度m,瞬时视场角=arctan(m/2h)。1

影响因素对卫星瞬时视场的变化进行研究,主要从它的轨道倾角的变化情况入手,卫星轨道主要可以分为以下几种:

1)轨道斜倾角的度数为零当轨道倾角是零度时,地球赤道的平面将于轨道平面相重合,这时的卫星飞行状态将会一直保持在赤道的上空,这种情况也被称之为赤道轨道。

2)轨道的倾角度数是0°在90。的情况下,地球的赤道平面将与卫星轨道的平面相互垂直,这时,卫星是在赤道的南北两极之间的上空飞行,这种情况就被称为极地轨道。

3)与前面两种情况不同的是,第三种类型轨道倾角既没有形成零度,也没有形成90°这样的轨道被称为倾斜轨道在三种类型当中,倾角度数在0°与90°之间,而且卫星的运行方向是由西向东沿着地球自转的轨道运行的,叫做顺行轨道卫星平面与轨道平面之间的倾角介于90°与180°之间的,并且卫星运行的方向为由东向西,那么,则称之为逆行轨道。

对于不同的卫星轨道,我们要有一个清楚的认识,因为不同的卫星轨道对卫星视场都会产生不同的影响遥感卫星在针对地面进行观测的时候,出于扩大观测范围的目的,一般情况下都会使用给测摆倾斜照相的办法,让卫星把相机与地面之间的监测作为标准,来进一步进行二维观测由于遥感卫星有自己固定的运行轨道,所以,这就需要观测的目标要随着卫星的需求而随时变化有时候为了能够扩大卫星所观测的范围,就会将传感器侧摆,但是,这种状态下的成像会使相机人瞳处的能量受到影响,还会引起相机系统内的地面襄垣的畸变不过只要合理的选择遥感设备,并且调节好观测时的摆角,就能够使卫星在执行任务的时间里扩大目标之内的空间覆盖率,从而在一定程度上使卫星观测的效率得到提高在传感器实行测量之后,对于卫星瞬时视场来说,也在一定程度上发生了变化。2

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

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