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CERNET第24届学术年会
选择字体:    张行勇 陈桂萍  科学时报  发布时间:2010-11-05

嫦娥二号CCD立体相机创新记

  而这次要拍摄的照片实际达到的指标分别为7米与1米,也就是说在全月图像中,凡是月坑直径大于21米者均可显示出来,在对虹湾地区的成像中,直径大于3米的月坑都清晰可辨,比之于嫦娥一号,技术指标提高了17倍和120倍,水平基本与美国2009年发射的月球探测轨道卫星中窄视场相机相当。两者均只针对“特定地区成像”,赵葆常介绍。

  赵葆常补充道:“这不是说嫦娥一号CCD立体相机的水平就低,这是第一次奔月的任务目标的要求。嫦娥一号CCD立体相机共获得508轨南北纬70°以内和589轨极区的图像数据,第一次实现了月球表面的100%覆盖;制作的‘全月球影像图’在几何配准精度、数据的完整性与一致性、图像色调等方面均在国际上处于先进水平,也是世界上唯一的全月立体图。”据了解,由于嫦娥一号时期是我国首次探月,受多方面条件的限制,制定的目标首先是保证成功。

  “我们为什么只能比美国的差,而不能更好?”赵葆常激动地说。

  超越

  美国的月球探测轨道卫星中还有一台宽视场相机,它的地元分辨率很低,用于获取全月立体图像。而嫦娥二号CCD立体相机本领要高得多,即用一台相机既完成虹湾地区1米分辨率的局域立体成像,同时又要完成7米分辨率的全月立体成像。对100公里圆轨上7米分辨率的全月成像,它将为月球科学家提供更加精细的三维立体图像。这显然对月球地质学构造的深化研究具有非常重要的意义。至今国际上尚未有地元分辨率优于10米的全月立体图像。

  嫦娥二号CCD立体相机副主任设计师、中科院西安光机所光谱室主任杨建峰介绍,他们大胆提出了采用96级的TDICCD技术,这相当于用96条线阵CCD对月面同一可分辨条带成像,然后图像信号累加,以提高图像的强度。但这时必须要做到在轨运行中使96条线阵CCD中每一条都对月表同一条带成像,不能有大有小,否则图像累加后就会变模糊,为此,他们采用了速高比补偿技术。因为卫星在轨实际运行时,高度与速度都在随机变化,因此卫星越过可分辨条带(1米或7米)的时间是不相同的,所谓的速高比补偿技术就是当卫星飞得快时,就把相应的曝光时间缩短一些,也就是把相机的帧频提高一点,从而使每条CCD采样的信号都是同一条带。

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