“高分四号”卫星大面阵红外相机视频处理电路的FPGA设计

作     者：刘涛 张晔 李亮 王洋 张旭 黄竞 王华 LIU Tao ZHANG Ye LI Liang WANG Yang ZHANG Xu HUANG Jing WANG Hua

作者机构：北京空间机电研究所北京100094 

基　　金：国家重大科技专项工程 

出 版 物：《航天返回与遥感》 (Spacecraft Recovery & Remote Sensing)

年 卷 期：2017年第38卷第3期

页      码：109-115页

摘      要："高分四号"卫星填补了多项国内外的技术空白,其搭载的红外相机首次实现了大面阵红外探测器成像,并展示了高品质的大面阵红外成像能力。文章以高可靠性,高信噪比,小型化的大面阵红外相机视频处理电路为目标,从FPGA(Field Programmable Gate Array)设计角度给出设计思路和技术方案。首先,分析了大面阵红外探测器、设备工作环境与小型化、信号采样精度、高速串行数据传输等技术特点与难点。其次,给出设计思路和技术方案,包括使用时钟管理芯片进行时钟网络设计,提高了信号采样精度并提高了高速串行数据传输的可靠性;使用在轨信号处理实现通道不一致性校正,提高了图像的信噪比;使用电子限流器防止器件的单粒子栓锁,提高了器件的工作可靠性;使用一块FPGA实现焦面控制、信号处理、工程数据处理、外围芯片控制等全部功能,实现了设备的小型化与轻量化;地面进行了自适应像元校正与可编程盲元替换实验,为后续型号在轨应用提供了技术储备。最后,从红外相机外景成像效果可以看到,设计思路和技术方案可行且满足任务要求。

主 题 词：时钟网络 现场可编程门阵列 大面阵红外探测器 “高分四号”卫星 

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-8518.2017.03.013

馆 藏 号：203237135...