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高分辨率對地觀測系統中的高精度實時運動成像基礎研究學術叢書遙感平臺運動誤差表征與成像像質退化 版權信息
- ISBN：9787030650665
- 條形碼：9787030650665 ; 978-7-03-065066-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
高分辨率對地觀測系統中的高精度實時運動成像基礎研究學術叢書遙感平臺運動誤差表征與成像像質退化 內容簡介
本書圍繞973項目的三大科學問題之一--"如何建立平臺運動誤差與遙感圖像像質退化的映射關系"，開展共性基礎科學問題研究，從理論解析建模、計算機仿真、實驗與經驗數據綜合歸納等幾個方面研究外部環境干擾與運載體內部干擾對載荷平臺運動特性的影響機理，建立在湍流、氣動噪聲等外部擾動和發動機轉子振動等運載體內部擾動作用下平臺復雜多模高階運動誤差的動力學模型；提出強魯棒性、高可靠性和抗干擾性的空基穩定平臺和衛星平臺控制方法，完成空基穩定平臺控制方法的實驗驗證，對衛星平臺的控制方法進行仿真驗證；建立推掃型、擺掃型、合成孔徑型載荷平臺運動誤差與成像空間的映射關系，并進行半物理仿真實驗研究，建立平臺運動誤差與各種成像載荷像質退化的映射關系仿真軟件系統，為提高平臺穩定度及像質退化的高精度實時抑制與補償提供支撐。
高分辨率對地觀測系統中的高精度實時運動成像基礎研究學術叢書遙感平臺運動誤差表征與成像像質退化 目錄
目錄
序
前言
第1章 復雜大氣擾動下飛機平臺運動誤差仿真 1
1.1 引言 1
1.2 大氣擾動與大氣湍流模型 2
1.2.1 大氣擾動與湍流概述 2
1.2.2 大氣湍流模型的基本假設及頻譜 3
1.2.3 簡化大氣湍流模型 5
1.2.4 大氣湍流模型的數值仿真 8
1.3 大氣擾動下飛機平臺運動仿真建模 10
1.3.1 基本假設和運動狀態量 10
1.3.2 飛機動力學、運動學數學模型 11
1.3.3 氣動數據 14
1.3.4 飛機平臺運動仿真模型 14
1.3.5 動力學模型的狀態配平 16
1.4 飛機對大氣湍流的響應算例 16
1.5 本章小結 21
參考文獻 21
第2章 航空遙感慣性穩定平臺系統原理與控制 22
2.1 引言 22
2.2 航空遙感慣性穩定平臺研究現狀 23
2.2.1 國內外研究現狀 23
2.2.2 航空遙感慣性穩定平臺控制方法研究現狀 25
2.3 航空遙感慣性穩定平臺高精度控制原理、系統性能指標與主要擾動分析 26
2.3.1 航空遙感慣性穩定平臺高精度控制原理 26
2.3.2 航空遙感慣性穩定平臺系統性能指標 28
2.3.3 航空遙感慣性穩定平臺主要擾動分析 31
2.4 航空遙感慣性穩定平臺隔振方案 34
2.4.1 航空遙感慣性穩定平臺隔振系統模型分析 34
2.4.2 航空遙感慣性穩定平臺振動特性分析 35
2.4.3 航空遙感慣性穩定平臺減振器選型與布局 35
2.5 航空遙感慣性穩定平臺控制系統建模 36
2.5.1 平臺坐標系定義 36
2.5.2 平臺框架角速度關系分析 37
2.5.3 Newton-Euler 法推導平臺動力學方程 39
2.5.4 平臺控制系統數學模型 43
2.6 航空遙感慣性穩定平臺控制方法 45
2.6.1 基于PID 的三環復合控制方法 45
2.6.2 框架動力學解耦控制方法 47
2.6.3 基于LuGre 模型的反步積分摩擦自適應補償方法 48
2.7 本章小結 50
參考文獻 50
第3章 基于磁懸浮慣性執行機構的天基平臺振動抑制 53
3.1 引言 53
3.2 磁懸浮轉子系統振動抑制研究現狀 53
3.2.1 磁懸浮轉子不平衡振動抑制方法研究現狀 53
3.2.2 磁懸浮轉子系統諧波振動抑制方法研究現狀 54
3.3 磁懸浮轉子系統振動機理分析與動力學建模 56
3.3.1 磁懸浮轉子動力學建模 56
3.3.2 傳感器誤差的產生機理分析及建模 60
3.4 基于改進的重復控制器的磁懸浮轉子系統諧波振動抑制 61
3.4.1 重復控制器抑制周期性擾動的原理 61
3.4.2 改進的重復控制器的設計 62
3.4.3 仿真和試驗驗證 65
3.5 本章小結 75
參考文獻 75
第4章 天基平臺運動對星載TDICCD 遙感成像系統的影響 79
4.1 引言 79
4.2 天基平臺運動對光學成像影響原理 80
4.2.1 天基平臺運動源分析 80
4.2.2 天基平臺運動引起的像移 81
4.2.3 像移引起的光學成像降質原理 82
4.3 像移對成像質量影響建模 84
4.3.1 空間不變動態降質建模方法分析 85
4.3.2 不同形式像移對成像質量的影響 87
4.3.3 空間變化動態降質模型 90
4.4 TDICCD 遙感成像系統動態成像建模 91
4.4.1 TDICCD 遙感成像系統及動態成像原理 91
4.4.2 TDICCD 遙感成像系統成像質量退化模型 93
4.4.3 正常像移引起的系統成像質量退化模型 93
4.4.4 典型非正常像移對TDICCD 遙感成像質量影響分析 94
4.4.5 TDICCD 遙感成像系統動態成像建模 105
4.4.6 TDICCD 動態成像仿真 107
4.5 本章小結 111
參考文獻 111
第5章 空基對地觀測系統中平臺運動與遙感成像空間的映射關系 114
5.1 航空相機簡介 114
5.1.1 航空相機分類 114
5.1.2 膠片式航空相機和CCD 式航空相機 114
5.1.3 CCD 式航空相機成像類型與發展趨勢 117
5.2 平臺復雜運動與成像像移的關系 122
5.2.1 空基平臺復雜運動與無像移型相機成像像移的映射關系 122
5.2.2 空基平臺復雜運動與TDICCD 推掃式相機成像像移的映射關系 127
5.2.3 像移對光學傳遞函數的影響 132
5.3 TDICCD 行轉移方向像移建模 136
5.3.1 TDICCD 工作模式 136
5.3.2 TDICCD 行轉移方向像移模型 136
5.4 飛行試驗記錄 140
5.5 本章小結 144
參考文獻 144
第6章 機載激光雷達誤差分析及定量評價 145
6.1 引言 145
6.2 機載激光雷達誤差測量原理 147
6.2.1 機載激光雷達工作原理 147
6.2.2 激光點云數據形成數字表面模型的方法 153
6.2.3 數字表面模型高程精度的定量評價 154
6.2.4 重建數字表面模型精度的誤差因素分析 155
6.2.5 機載平臺運動誤差對數字表面模型重建精度的影響 158
6.3 姿態角擾動對激光雷達點云數據分布的影響 160
6.3.1 姿態角擾動對數字表面模型高程精度影響的理論分析 160
6.3.2 姿態角擾動數值仿真 160
6.3.3 姿態角擾動半實物仿真試驗 163
6.4 姿態角測量誤差對激光雷達點云數據精度的影響 165
6.4.1 姿態角隨機誤差對數字表面模型精度影響評價指標 165
6.4.2 姿態角隨機誤差數值仿真 165
6.4.3 姿態角隨機誤差半實物仿真試驗 167
6.5 本章小結 169
參考文獻 169
序
前言
第1章 復雜大氣擾動下飛機平臺運動誤差仿真 1
1.1 引言 1
1.2 大氣擾動與大氣湍流模型 2
1.2.1 大氣擾動與湍流概述 2
1.2.2 大氣湍流模型的基本假設及頻譜 3
1.2.3 簡化大氣湍流模型 5
1.2.4 大氣湍流模型的數值仿真 8
1.3 大氣擾動下飛機平臺運動仿真建模 10
1.3.1 基本假設和運動狀態量 10
1.3.2 飛機動力學、運動學數學模型 11
1.3.3 氣動數據 14
1.3.4 飛機平臺運動仿真模型 14
1.3.5 動力學模型的狀態配平 16
1.4 飛機對大氣湍流的響應算例 16
1.5 本章小結 21
參考文獻 21
第2章 航空遙感慣性穩定平臺系統原理與控制 22
2.1 引言 22
2.2 航空遙感慣性穩定平臺研究現狀 23
2.2.1 國內外研究現狀 23
2.2.2 航空遙感慣性穩定平臺控制方法研究現狀 25
2.3 航空遙感慣性穩定平臺高精度控制原理、系統性能指標與主要擾動分析 26
2.3.1 航空遙感慣性穩定平臺高精度控制原理 26
2.3.2 航空遙感慣性穩定平臺系統性能指標 28
2.3.3 航空遙感慣性穩定平臺主要擾動分析 31
2.4 航空遙感慣性穩定平臺隔振方案 34
2.4.1 航空遙感慣性穩定平臺隔振系統模型分析 34
2.4.2 航空遙感慣性穩定平臺振動特性分析 35
2.4.3 航空遙感慣性穩定平臺減振器選型與布局 35
2.5 航空遙感慣性穩定平臺控制系統建模 36
2.5.1 平臺坐標系定義 36
2.5.2 平臺框架角速度關系分析 37
2.5.3 Newton-Euler 法推導平臺動力學方程 39
2.5.4 平臺控制系統數學模型 43
2.6 航空遙感慣性穩定平臺控制方法 45
2.6.1 基于PID 的三環復合控制方法 45
2.6.2 框架動力學解耦控制方法 47
2.6.3 基于LuGre 模型的反步積分摩擦自適應補償方法 48
2.7 本章小結 50
參考文獻 50
第3章 基于磁懸浮慣性執行機構的天基平臺振動抑制 53
3.1 引言 53
3.2 磁懸浮轉子系統振動抑制研究現狀 53
3.2.1 磁懸浮轉子不平衡振動抑制方法研究現狀 53
3.2.2 磁懸浮轉子系統諧波振動抑制方法研究現狀 54
3.3 磁懸浮轉子系統振動機理分析與動力學建模 56
3.3.1 磁懸浮轉子動力學建模 56
3.3.2 傳感器誤差的產生機理分析及建模 60
3.4 基于改進的重復控制器的磁懸浮轉子系統諧波振動抑制 61
3.4.1 重復控制器抑制周期性擾動的原理 61
3.4.2 改進的重復控制器的設計 62
3.4.3 仿真和試驗驗證 65
3.5 本章小結 75
參考文獻 75
第4章 天基平臺運動對星載TDICCD 遙感成像系統的影響 79
4.1 引言 79
4.2 天基平臺運動對光學成像影響原理 80
4.2.1 天基平臺運動源分析 80
4.2.2 天基平臺運動引起的像移 81
4.2.3 像移引起的光學成像降質原理 82
4.3 像移對成像質量影響建模 84
4.3.1 空間不變動態降質建模方法分析 85
4.3.2 不同形式像移對成像質量的影響 87
4.3.3 空間變化動態降質模型 90
4.4 TDICCD 遙感成像系統動態成像建模 91
4.4.1 TDICCD 遙感成像系統及動態成像原理 91
4.4.2 TDICCD 遙感成像系統成像質量退化模型 93
4.4.3 正常像移引起的系統成像質量退化模型 93
4.4.4 典型非正常像移對TDICCD 遙感成像質量影響分析 94
4.4.5 TDICCD 遙感成像系統動態成像建模 105
4.4.6 TDICCD 動態成像仿真 107
4.5 本章小結 111
參考文獻 111
第5章 空基對地觀測系統中平臺運動與遙感成像空間的映射關系 114
5.1 航空相機簡介 114
5.1.1 航空相機分類 114
5.1.2 膠片式航空相機和CCD 式航空相機 114
5.1.3 CCD 式航空相機成像類型與發展趨勢 117
5.2 平臺復雜運動與成像像移的關系 122
5.2.1 空基平臺復雜運動與無像移型相機成像像移的映射關系 122
5.2.2 空基平臺復雜運動與TDICCD 推掃式相機成像像移的映射關系 127
5.2.3 像移對光學傳遞函數的影響 132
5.3 TDICCD 行轉移方向像移建模 136
5.3.1 TDICCD 工作模式 136
5.3.2 TDICCD 行轉移方向像移模型 136
5.4 飛行試驗記錄 140
5.5 本章小結 144
參考文獻 144
第6章 機載激光雷達誤差分析及定量評價 145
6.1 引言 145
6.2 機載激光雷達誤差測量原理 147
6.2.1 機載激光雷達工作原理 147
6.2.2 激光點云數據形成數字表面模型的方法 153
6.2.3 數字表面模型高程精度的定量評價 154
6.2.4 重建數字表面模型精度的誤差因素分析 155
6.2.5 機載平臺運動誤差對數字表面模型重建精度的影響 158
6.3 姿態角擾動對激光雷達點云數據分布的影響 160
6.3.1 姿態角擾動對數字表面模型高程精度影響的理論分析 160
6.3.2 姿態角擾動數值仿真 160
6.3.3 姿態角擾動半實物仿真試驗 163
6.4 姿態角測量誤差對激光雷達點云數據精度的影響 165
6.4.1 姿態角隨機誤差對數字表面模型精度影響評價指標 165
6.4.2 姿態角隨機誤差數值仿真 165
6.4.3 姿態角隨機誤差半實物仿真試驗 167
6.5 本章小結 169
參考文獻 169
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