Модуляционная передаточная функция системы дистанционного зондирования при отклонении оси визирования от надира

Abstract

Проблематика. Однією з основних вимог сьогодення, які ставляться до космічних оптико-електронних систем спостереження (ОЕСС), є зйомка космічним апаратом (КА) відповідної місцевості під різними кутами візування. При відхиленні осі візування від надира якість отримуваного зображення погіршується. На погіршення якості впливають насамперед деформація проекції пікселів на земній поверхні (ЗП) та зміна швид­кості й вектора напрямку переміщення підсупутникової точки КА. Якість же отримуваного зображення оцінюють модуляційною передавальною функцією (МПФ) ОЕСС. Визначення МПФ ОЕСС лише двома складовими: МПФ об’єктива і детектора, є недостатнім, оскільки буде велика ймовірність того, що зображення матиме суттєво нижчу якість від теоретично розрахованої. Тому необхідно враховувати в результуючій МПФ і вплив додаткових факторів, таких як: вібрації, швидкість переміщення підсупутникової точки, частота зчитування приймача випромінювання, нестабільність висоти і положення осі, атмосфера тощо. Мета дослідження. Розробка фізико-математичної моделі для визначення МПФ космічних ОЕСС, яка враховує деформацію проекції пікселів, зміну швидкості і вектора напрямку переміщення підсупутникової точки та вплив додаткових факторів при різних кутах візування. Методика реалізації. В основі фізико-математичної моделі запропоновано використовувати траєкторію соняч­но-синхронної орбіти та розраховувати результуючу МПФ ОЕСС у напрямку і поперек польоту. Результати дослідження. Практичні результати розрахунків підтверджують, що деформація проекції пікселів і наведені додаткові фактори суттєво впливають на результуючу МПФ космічних ОЕСС і залежно від кутів візування МПФ відрізняються між собою в напрямку і поперек польоту. Висновки. Аналіз запропонованої фізико-математичної моделі для визначення МПФ космічних ОЕСС показав, що при відхиленні сканера з великою кількістю пікселів на значні кути візування проявляється неоднорідність МПФ по чутливій матриці приймача. Звертається увага і на те, що при відхиленні за кутами візування необхідно також зменшувати вплив частоти зчитування приймача її узгодженням зі швидкістю переміщення зображення у фокальній площині. В ході досліджень було виявлено, що при незначному довороті за кутом рискання можна досягти покращення МПФ і зменшити відмінність між МПФ у напрямку і поперек польоту, що впливає на ефективність сприйняття зображення.

Keywords

• Remote sensing of the Earth
• Television system
• Modulation transfer function, Angles of sighting
• Projection of pixels