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高分辨率对地观测系统中的高精度实时运动成像基础研究学术丛书遥感平台运动误差表征与成像像质退化 版权信息
- ISBN：9787030650665
- 条形码：9787030650665 ; 978-7-03-065066-5
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
高分辨率对地观测系统中的高精度实时运动成像基础研究学术丛书遥感平台运动误差表征与成像像质退化 内容简介
本书围绕973项目的三大科学问题之一--"如何建立平台运动误差与遥感图像像质退化的映射关系"，开展共性基础科学问题研究，从理论解析建模、计算机仿真、实验与经验数据综合归纳等几个方面研究外部环境干扰与运载体内部干扰对载荷平台运动特性的影响机理，建立在湍流、气动噪声等外部扰动和发动机转子振动等运载体内部扰动作用下平台复杂多模高阶运动误差的动力学模型；提出强鲁棒性、高可靠性和抗干扰性的空基稳定平台和卫星平台控制方法，完成空基稳定平台控制方法的实验验证，对卫星平台的控制方法进行仿真验证；建立推扫型、摆扫型、合成孔径型载荷平台运动误差与成像空间的映射关系，并进行半物理仿真实验研究，建立平台运动误差与各种成像载荷像质退化的映射关系仿真软件系统，为提高平台稳定度及像质退化的高精度实时抑制与补偿提供支撑。
高分辨率对地观测系统中的高精度实时运动成像基础研究学术丛书遥感平台运动误差表征与成像像质退化 目录
目录
序
前言
第1章 复杂大气扰动下飞机平台运动误差仿真 1
1.1 引言 1
1.2 大气扰动与大气湍流模型 2
1.2.1 大气扰动与湍流概述 2
1.2.2 大气湍流模型的基本假设及频谱 3
1.2.3 简化大气湍流模型 5
1.2.4 大气湍流模型的数值仿真 8
1.3 大气扰动下飞机平台运动仿真建模 10
1.3.1 基本假设和运动状态量 10
1.3.2 飞机动力学、运动学数学模型 11
1.3.3 气动数据 14
1.3.4 飞机平台运动仿真模型 14
1.3.5 动力学模型的状态配平 16
1.4 飞机对大气湍流的响应算例 16
1.5 本章小结 21
参考文献 21
第2章 航空遥感惯性稳定平台系统原理与控制 22
2.1 引言 22
2.2 航空遥感惯性稳定平台研究现状 23
2.2.1 国内外研究现状 23
2.2.2 航空遥感惯性稳定平台控制方法研究现状 25
2.3 航空遥感惯性稳定平台高精度控制原理、系统性能指标与主要扰动分析 26
2.3.1 航空遥感惯性稳定平台高精度控制原理 26
2.3.2 航空遥感惯性稳定平台系统性能指标 28
2.3.3 航空遥感惯性稳定平台主要扰动分析 31
2.4 航空遥感惯性稳定平台隔振方案 34
2.4.1 航空遥感惯性稳定平台隔振系统模型分析 34
2.4.2 航空遥感惯性稳定平台振动特性分析 35
2.4.3 航空遥感惯性稳定平台减振器选型与布局 35
2.5 航空遥感惯性稳定平台控制系统建模 36
2.5.1 平台坐标系定义 36
2.5.2 平台框架角速度关系分析 37
2.5.3 Newton-Euler 法推导平台动力学方程 39
2.5.4 平台控制系统数学模型 43
2.6 航空遥感惯性稳定平台控制方法 45
2.6.1 基于PID 的三环复合控制方法 45
2.6.2 框架动力学解耦控制方法 47
2.6.3 基于LuGre 模型的反步积分摩擦自适应补偿方法 48
2.7 本章小结 50
参考文献 50
第3章 基于磁悬浮惯性执行机构的天基平台振动抑制 53
3.1 引言 53
3.2 磁悬浮转子系统振动抑制研究现状 53
3.2.1 磁悬浮转子不平衡振动抑制方法研究现状 53
3.2.2 磁悬浮转子系统谐波振动抑制方法研究现状 54
3.3 磁悬浮转子系统振动机理分析与动力学建模 56
3.3.1 磁悬浮转子动力学建模 56
3.3.2 传感器误差的产生机理分析及建模 60
3.4 基于改进的重复控制器的磁悬浮转子系统谐波振动抑制 61
3.4.1 重复控制器抑制周期性扰动的原理 61
3.4.2 改进的重复控制器的设计 62
3.4.3 仿真和试验验证 65
3.5 本章小结 75
参考文献 75
第4章 天基平台运动对星载TDICCD 遥感成像系统的影响 79
4.1 引言 79
4.2 天基平台运动对光学成像影响原理 80
4.2.1 天基平台运动源分析 80
4.2.2 天基平台运动引起的像移 81
4.2.3 像移引起的光学成像降质原理 82
4.3 像移对成像质量影响建模 84
4.3.1 空间不变动态降质建模方法分析 85
4.3.2 不同形式像移对成像质量的影响 87
4.3.3 空间变化动态降质模型 90
4.4 TDICCD 遥感成像系统动态成像建模 91
4.4.1 TDICCD 遥感成像系统及动态成像原理 91
4.4.2 TDICCD 遥感成像系统成像质量退化模型 93
4.4.3 正常像移引起的系统成像质量退化模型 93
4.4.4 典型非正常像移对TDICCD 遥感成像质量影响分析 94
4.4.5 TDICCD 遥感成像系统动态成像建模 105
4.4.6 TDICCD 动态成像仿真 107
4.5 本章小结 111
参考文献 111
第5章 空基对地观测系统中平台运动与遥感成像空间的映射关系 114
5.1 航空相机简介 114
5.1.1 航空相机分类 114
5.1.2 胶片式航空相机和CCD 式航空相机 114
5.1.3 CCD 式航空相机成像类型与发展趋势 117
5.2 平台复杂运动与成像像移的关系 122
5.2.1 空基平台复杂运动与无像移型相机成像像移的映射关系 122
5.2.2 空基平台复杂运动与TDICCD 推扫式相机成像像移的映射关系 127
5.2.3 像移对光学传递函数的影响 132
5.3 TDICCD 行转移方向像移建模 136
5.3.1 TDICCD 工作模式 136
5.3.2 TDICCD 行转移方向像移模型 136
5.4 飞行试验记录 140
5.5 本章小结 144
参考文献 144
第6章 机载激光雷达误差分析及定量评价 145
6.1 引言 145
6.2 机载激光雷达误差测量原理 147
6.2.1 机载激光雷达工作原理 147
6.2.2 激光点云数据形成数字表面模型的方法 153
6.2.3 数字表面模型高程精度的定量评价 154
6.2.4 重建数字表面模型精度的误差因素分析 155
6.2.5 机载平台运动误差对数字表面模型重建精度的影响 158
6.3 姿态角扰动对激光雷达点云数据分布的影响 160
6.3.1 姿态角扰动对数字表面模型高程精度影响的理论分析 160
6.3.2 姿态角扰动数值仿真 160
6.3.3 姿态角扰动半实物仿真试验 163
6.4 姿态角测量误差对激光雷达点云数据精度的影响 165
6.4.1 姿态角随机误差对数字表面模型精度影响评价指标 165
6.4.2 姿态角随机误差数值仿真 165
6.4.3 姿态角随机误差半实物仿真试验 167
6.5 本章小结 169
参考文献 169
序
前言
第1章 复杂大气扰动下飞机平台运动误差仿真 1
1.1 引言 1
1.2 大气扰动与大气湍流模型 2
1.2.1 大气扰动与湍流概述 2
1.2.2 大气湍流模型的基本假设及频谱 3
1.2.3 简化大气湍流模型 5
1.2.4 大气湍流模型的数值仿真 8
1.3 大气扰动下飞机平台运动仿真建模 10
1.3.1 基本假设和运动状态量 10
1.3.2 飞机动力学、运动学数学模型 11
1.3.3 气动数据 14
1.3.4 飞机平台运动仿真模型 14
1.3.5 动力学模型的状态配平 16
1.4 飞机对大气湍流的响应算例 16
1.5 本章小结 21
参考文献 21
第2章 航空遥感惯性稳定平台系统原理与控制 22
2.1 引言 22
2.2 航空遥感惯性稳定平台研究现状 23
2.2.1 国内外研究现状 23
2.2.2 航空遥感惯性稳定平台控制方法研究现状 25
2.3 航空遥感惯性稳定平台高精度控制原理、系统性能指标与主要扰动分析 26
2.3.1 航空遥感惯性稳定平台高精度控制原理 26
2.3.2 航空遥感惯性稳定平台系统性能指标 28
2.3.3 航空遥感惯性稳定平台主要扰动分析 31
2.4 航空遥感惯性稳定平台隔振方案 34
2.4.1 航空遥感惯性稳定平台隔振系统模型分析 34
2.4.2 航空遥感惯性稳定平台振动特性分析 35
2.4.3 航空遥感惯性稳定平台减振器选型与布局 35
2.5 航空遥感惯性稳定平台控制系统建模 36
2.5.1 平台坐标系定义 36
2.5.2 平台框架角速度关系分析 37
2.5.3 Newton-Euler 法推导平台动力学方程 39
2.5.4 平台控制系统数学模型 43
2.6 航空遥感惯性稳定平台控制方法 45
2.6.1 基于PID 的三环复合控制方法 45
2.6.2 框架动力学解耦控制方法 47
2.6.3 基于LuGre 模型的反步积分摩擦自适应补偿方法 48
2.7 本章小结 50
参考文献 50
第3章 基于磁悬浮惯性执行机构的天基平台振动抑制 53
3.1 引言 53
3.2 磁悬浮转子系统振动抑制研究现状 53
3.2.1 磁悬浮转子不平衡振动抑制方法研究现状 53
3.2.2 磁悬浮转子系统谐波振动抑制方法研究现状 54
3.3 磁悬浮转子系统振动机理分析与动力学建模 56
3.3.1 磁悬浮转子动力学建模 56
3.3.2 传感器误差的产生机理分析及建模 60
3.4 基于改进的重复控制器的磁悬浮转子系统谐波振动抑制 61
3.4.1 重复控制器抑制周期性扰动的原理 61
3.4.2 改进的重复控制器的设计 62
3.4.3 仿真和试验验证 65
3.5 本章小结 75
参考文献 75
第4章 天基平台运动对星载TDICCD 遥感成像系统的影响 79
4.1 引言 79
4.2 天基平台运动对光学成像影响原理 80
4.2.1 天基平台运动源分析 80
4.2.2 天基平台运动引起的像移 81
4.2.3 像移引起的光学成像降质原理 82
4.3 像移对成像质量影响建模 84
4.3.1 空间不变动态降质建模方法分析 85
4.3.2 不同形式像移对成像质量的影响 87
4.3.3 空间变化动态降质模型 90
4.4 TDICCD 遥感成像系统动态成像建模 91
4.4.1 TDICCD 遥感成像系统及动态成像原理 91
4.4.2 TDICCD 遥感成像系统成像质量退化模型 93
4.4.3 正常像移引起的系统成像质量退化模型 93
4.4.4 典型非正常像移对TDICCD 遥感成像质量影响分析 94
4.4.5 TDICCD 遥感成像系统动态成像建模 105
4.4.6 TDICCD 动态成像仿真 107
4.5 本章小结 111
参考文献 111
第5章 空基对地观测系统中平台运动与遥感成像空间的映射关系 114
5.1 航空相机简介 114
5.1.1 航空相机分类 114
5.1.2 胶片式航空相机和CCD 式航空相机 114
5.1.3 CCD 式航空相机成像类型与发展趋势 117
5.2 平台复杂运动与成像像移的关系 122
5.2.1 空基平台复杂运动与无像移型相机成像像移的映射关系 122
5.2.2 空基平台复杂运动与TDICCD 推扫式相机成像像移的映射关系 127
5.2.3 像移对光学传递函数的影响 132
5.3 TDICCD 行转移方向像移建模 136
5.3.1 TDICCD 工作模式 136
5.3.2 TDICCD 行转移方向像移模型 136
5.4 飞行试验记录 140
5.5 本章小结 144
参考文献 144
第6章 机载激光雷达误差分析及定量评价 145
6.1 引言 145
6.2 机载激光雷达误差测量原理 147
6.2.1 机载激光雷达工作原理 147
6.2.2 激光点云数据形成数字表面模型的方法 153
6.2.3 数字表面模型高程精度的定量评价 154
6.2.4 重建数字表面模型精度的误差因素分析 155
6.2.5 机载平台运动误差对数字表面模型重建精度的影响 158
6.3 姿态角扰动对激光雷达点云数据分布的影响 160
6.3.1 姿态角扰动对数字表面模型高程精度影响的理论分析 160
6.3.2 姿态角扰动数值仿真 160
6.3.3 姿态角扰动半实物仿真试验 163
6.4 姿态角测量误差对激光雷达点云数据精度的影响 165
6.4.1 姿态角随机误差对数字表面模型精度影响评价指标 165
6.4.2 姿态角随机误差数值仿真 165
6.4.3 姿态角随机误差半实物仿真试验 167
6.5 本章小结 169
参考文献 169
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