第31卷，第11期 2011年11月
光谱
学
与光谱
分析
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 31,No. 11,pp3149-3153 November,2011
于涉成像光谱仪受卫星振动影响的仿真与分析
唐义，唐秋艳，王晓燕，曹玮亮，王静
100081
北京理工大学光电学院，光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京
摘要在干涉成像光谱仪打描过程中，卫星姿态的不稳定性将严重影响光谱成像质量。针对该间题，在分析干涉成像光谱仪光谱成像退化机理的基确上提出了一种微分动态成像仿真方法，以此来模拟光谱成像退化过程。并提由了平均掺杂比的概念，通过它建立起卫星姿态俯仰、侧滚和偏航的运动参数与其对光谱成像影响之间的桥架，详细推导了这两者之闻的定量关系。以环境资源卫星提供的遥感数据为例进行了退化仿真，结果表明单台振动不仅影响光谱成像的空间分期率，更会带来光谱失真，且相邻像元光谱差异较大的区域影响较大。通过仿其数据分析，对卫星姿态稳定精度提出了要求，给出了必须重视振动影响并需要采取相应补偿措施的姿态稳定度条件。
关键词仿真；干涉成像光谱仪；卫星报动；平均掺杂比
中图分类号：TH744.1
言引
文献标识码：A
DOl: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2011)11-3149-05
统；然后分光系统把狭缝上一个点元发出的光分解成两束具有一定交角的平行光；最后成像器件使狭缝在其长度方向上聚焦到探测器表面，同时又使狭缝的每个点元在其宽度方向
随着光谱成像技术的发展，干涉型成像光谱仪逐渐引起人们的关注。但随着对避感数据精度要求的不断提高，卫星平台非理想运动成为制约其精度的一个重要因素[2]。
理想情况下，通过傅里叶变换和相关处理34]就可反演出光谱数据立方体；供在卫星平台派动影响下，反演结果不仅有类似于简单成像效应的空间分解率下降，还有光谱的混叠与失真")。事实上，近年来国内外越来越多的学格关注该间题，余成伟等研究了卫星姿态抖动对大孔径静态干涉成像光谱仪成像质量的影响()，AhmedMahgoub等也进行「校正研究"，但他们研究的是打描过程中卫星振动造成的不同锁之间的误差，从而研究它们之用的配准间题，而很少有人研究每赖导光时间内平台振动带来的影响。本工作通过模拟干涉型成像光谱仪动态成像的过程来对退化的结果进行仿真，并对其影响进行分析。
1于涉型成像光谱仪原理
干涉成像光谱仪种类繁紧多，带有狭缝的空间调制型是具有代表性的一类，其原理是将逐远的二维日标成像在狭缝上，相当于只有沿狭缝的某个一维线状部分能进人干涉系
形成一维干涉条纹。完格的二维日目标的光谱图像可通过垂直狭缝的推扫过程产生。根据十涉理论，干涉强度与光谱之闻存在如下关系()
I() =[B(v)cos(2ma)d B(v) =I(z)oos(2mr)dz
(1)(2)
式中Bv)为波数>处的光谱密度分布；为光程差；I为干涉强度。
2卫星振动对成像光谱仪的影响 2.1卫星平台振动规律
卫星振动在空域表现为平动和转动，但影响较大的是转动")。在频域按导光时间T和报动周期t。比值分为高频和低频，T/>2.5为高频，相当于正弦运动，T/≤2.5为低额，相当于勾速直线道动。
微分动态成像仿真理论
2.2
成像时，光学系统与目标存在相对运动，导致光谱成像
收稿日期：2011-02-22，修订日期：2011-06-18
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB724005），国家自然科学基全金项目(40804048)和国家高技术研究发展计划(863)项
月(2007AA12Z101)资助
营义，1977年生，北京理工大学光电学院讲师
作者简介：唐万方数据
e-mil; tangyi4510@bit, edu, cn