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第1章 绪论1

1.1 光学遥感简史1

1.2 航天光学遥感技术的优势7

1.3 民用领域对航天光学遥感的需求8

1.4 军事应用对航天光学遥感的牵引8

1.5 光学遥感技术的进步11

1.6 光学遥感技术的蓬勃发展12

第2章 航天光学遥感系统基础13

2.1 概述13

2.2 航天器轨道基本概念14

2.2.1 航天器轨道空间概念14

2.2.2 时间系统20

2.3 航天器平台基本概念24

2.4 航天器有效载荷基本概念25

2.5 航天光学遥感基本概念26

第3章 星地时空参数设计29

3.1 二体轨道特性29

3.1.1 卫星二体轨道的平面特性29

3.1.2 卫星二体轨道的圆锥曲线特性32

3.1.3 卫星轨道六根数37

3.1.4 轨道射入参数39

3.1.5 卫星轨道空间坐标及其变换41

3.2 星地几何位置关系44

3.2.1 星下点轨迹44

3.2.2 地面站对卫星可观测区46

3.2.3 GEO轨道通信波束服务区47

3.2.4 遥感图像的几何定位48

3.3 发射窗口52

3.3.1 轨道平面及平面窗口52

3.3.2 阳光窗口57

3.4 太阳同步轨道62

3.5 临界和冻结轨道65

3.6 回归轨道66

3.7 地球同步轨道76

3.7.1 地球静止轨道76

3.7.2 几种典型地球同步轨道77

3.8 星座轨道84

3.8.1 全球连续覆盖卫星群84

3.8.2 地球同步卫星群87

第4章 辐射源与光波大气传输90

4.1 辐射及单位91

4.1.1 辐射度量与单位91

4.1.2 光度量与单位96

4.1.3 黑体辐射100

4.1.4 辐射的计算104

4.1.5 实际物体的辐射110

4.1.6 辐射的电磁波谱113

4.2 太阳辐射115

4.2.1 太阳概况115

4.2.2 太阳辐射波谱118

4.3 地球的辐射125

4.3.1 地球的短波辐射126

4.3.2 地球的长波辐射130

4.4 大气对辐射的影响136

4.4.1 大气构成136

4.4.2 大气吸收与大气窗口141

4.4.3 大气散射与辐射144

4.4.4 大气的湍流147

4.4.5 大气折射及对信号的影响148

4.5 月球和行星辐射152

第5章 光电探测器154

5.1 概述154

5.2 光电探测器的性能参量156

5.3 固体摄像器件158

5.3.1 CCD成像器件159

5.3.2 CMOS成像器件166

5.4 红外成像器件169

5.4.1 红外探测器原理170

5.4.2 红外探测器特性参数173

5.5 微光像增强器177

5.5.1 像增强器的原理和功能177

5.5.2 像增强器的主要特性参数179

5.6 微光图像光子计数器180

5.6.1 光子计数器工作原理182

5.6.2 微光图像光子计数器的特性参数184

5.7 电视摄像管184

5.7.1 电视摄像管的工作原理184

5.7.2 电视摄像管的性能参数185

5.8 X射线成像器件186

5.8.1 X射线荧光转换器件成像原理186

5.8.2 X射线成像器件的性能189

5.9 其它光电探测器191

第6章 遥感器光学系统选择192

6.1 概述192

6.2 光学系统基本概念192

6.2.1 基本定律192

6.2.2 成像光学系统概念193

6.3 光学系统像差概念199

6.3.1 光学系统的几何像差199

6.3.2 光学系统的波像差201

6.4 主要光学系统简介202

6.4.1 透射式光学系统203

6.4.2 折反混合式光学系统203

6.4.3 反射式光学系统204

6.5 典型光学系统的分析比较210

第7章 主要光学遥感器类型212

7.1 概述212

7.2 成像光学相机212

7.2.1 成像相机的主要参数213

7.2.2 成像相机的航天应用214

7.3 多谱段光学相机217

7.3.1 谱段配置218

7.3.2 多谱段相机的应用219

7.4 测绘光学相机220

7.4.1 测绘相机的理论基础220

7.4.2 卫星摆动立体测绘222

7.4.3 单镜头多线阵立体测绘222

7.4.4 多个单线阵镜头组合方式224

7.4.5 测绘相机的测试226

7.4.6 测绘相机的航天应用227

7.5 红外光学相机228

7.5.1 红外相机的系统组成229

7.5.2 红外相机的基本参数230

7.5.3 扫描方式231

7.5.4 常用扫描机构233

7.5.5 光机扫描方案243

7.5.6 摄像方式246

7.5.7 制冷方式251

7.5.8 性能的综合评价255

7.5.9 对红外图像的判读266

7.5.10 红外相机的典型应用267

7.6 成像光谱仪268

7.6.1 色散棱镜分光270

7.6.2 衍射分光271

7.6.3 二元光学分光272

7.6.4 干涉分光273

第8章 光学遥感平台280

8.1 主要类型遥感卫星280

8.1.1 成像遥感卫星280

8.1.2 光学立体测绘卫星281

8.1.3 宽覆盖光学遥感卫星288

8.2 低轨（LEO）光学遥感平台291

8.2.1 CBERS平台的设计指标292

8.2.2 CBERS遥感平台的在轨性能294

8.3 地球同步轨道（GEO）光学遥感平台的性能295

8.3.1 GEO/LEO轨道光学遥感的特点296

8.3.2 GEO光学遥感平台的指标299

8.4 光学遥感平台的发展305

第9章 系统总体参数设计313

9.1 概述313

9.2 遥感方式314

9.3 光学遥感系统中的能量317

9.3.1 目标辐亮度318

9.3.2 探测谱段321

9.3.3 光学系统参数332

9.4 系统设计目标的选择333

9.5 系统主要参数综合分析与性能评价337

第10章 CCD采样成像的分辨力349

10.1 光学调制度传递函数MTF的基础理论349

10.2 各种遮拦比下MTF计算实例352

10.3 CCD探测器像元大小遮拦比与MTF关系355

10.4 探测器静态影像分辨力的计算机仿真分析361

参考文献372