摘要：为解决航空相机摆扫成像过程中存在的像旋问题,采用四通道双向控制系统对像旋进行补偿。在系统中,基于鲁棒内环补偿器结构进行了内环补偿器设计。首先利用H∞混合灵敏度优化方法求解鲁棒内环补偿器中的鲁棒控制器,再结合参考模型确定系统的滤波器,进而得到系统化设计的内环补偿器。保证系统鲁棒稳定性的同时尽可能提高干扰抑制性能,进而在两者间折衷提高双向控制像旋补偿精度。实验结果显示,本方法能够有效抑制等效干扰的影响,提高消旋补偿的精度。动态扫描下位置补偿误差的最大值和均方根分别为(1.81×10^(-3))°、(5.224 74×10^(-4))°,与传统设计相比,补偿误差分别减小了41.99%、41.73%,提高了四通道双向控制系统的像旋补偿精度。

摘要：为定量分析动态漂移时的像旋对成像质量影响的程度,基于动态环扫成像理论,建立一种静态影像与动态漂移间的融合模型。然后结合面阵CMOS相机成像特点与动态运动特性,提出对像旋矢量进行分解处理再融合的仿真模拟方法,设计了一种动态环扫画幅影像像旋仿真分析方法,获取了不同动态成像参数下的模拟影像。最后利用成像幅宽、地面分辨率、成像系统信噪比、峰值信噪比及结构相似性等指标对模拟影像进行定量评估分析。仿真结果表明,相机曝光时间越长,成像系统信噪比越高,像旋越大,成像质量越差,结构相似性越小。研究结果可为未来多种动态成像模式设计中减小像旋影响、提高相机成像质量提供有效的参考。

摘要：基于光学消像旋原理，研究了通过像旋扫描以扩大光学系统视场的途径，并建立了一个设计模型。该模型是一个三次成像的变焦结构，采用了别汉棱镜作为一维扫描器件，为保证不同温度时的成像质量，使用了主动消热差技术。系统采用了480×6的线阵长波红外（7．7～10．3μm）探测器，F数为2．6，线阵长度为12．29mm，通过像旋扫描获得了半径为探测器线阵长度的圆形总视场，并采用倾斜和偏心探测器的方法实现了冷光阑匹配，其视场为4．4°／17．6°，对应焦距为320／80mm。系统除别汉棱镜外采用了九片透镜，其中3个非球面。系统在全视场范围内具有接近衍射限的像质。

摘要：对用于大范围搜索点目标的红外扫描相机,采用二维指向镜会引起像旋,若不采取消像旋措施,会使得点目标响应产生畸变。文章阐述了像旋产生的原因,给出了考虑像旋的TDI探测器采样过程的计算方法,并定义了偏移量函数,以衡量像旋对点目标采样的影响程度。通过仿真计算,得到在不同像旋角条件下TDI阵列对点目标采样值偏移量的统计数据。考虑到加入消像旋措施的高成本,提出改变探测器像元尺寸以改善像旋条件下点目标响应情况的新方法,仿真计算结果表明该方法可起到类似于加入消像旋措施的效果。最后,简要分析了探测器像元尺寸的变化对探测率的影响。

摘要：由成像系统和可控扫摆镜组合的具有周视功能的系统常出现像旋现象,根据反射棱镜具有调整光轴和引起像旋的性能,将不同的组合结构设计成像旋补偿系统,以相互抵消的方式来消除像旋的影响。利用平面反射镜组合代替反射棱镜的方式,消除棱镜加工等实际因素对通光口径的限制。根据反射棱镜转动定理分析扫摆镜产生像旋的原因,举例说明反射镜组合能够解决大口径扫摆光学系统的像旋问题。

摘要：分析了采用像旋扫描原理扩大视场的途径,并建立了一个二次成像结构的设计模型。采用别汉棱镜作为像方一维扫描器件,并通过偏置致冷型中波红外探测器,实现了光学系统出瞳与冷光阑的完全匹配。此外,采用光学被动消热差以保证不同温度下的像质。该模型的相对孔径为1:3,波长为3.7～4.8μm,焦距为34mm,视场为±20°。通过采用8片透镜(2个非球面),在全视场范围内获得了接近衍射限的像质。

摘要：航空相机在进行拍照时,通常采用45°扫描反射镜绕光轴摆扫或步进,进行多行迹摆扫式拍照,以增大对地面景物的观测范围,但当扫描镜绕光轴旋转对物体进行观测时,物体反射像也将绕轴进行旋转,目标相对探测器(CCD)产生了像旋转。通过运用光线矢量与光轴旋转变换的方法,建立了相机的数学模型。根据该模型,针对扫描反射镜旋转所产生的像旋转,利用光学矩阵建立了扫描镜转角与像旋转角之间的关系,对比各种消除像旋方法的优缺点,提出了采用扫描镜与像面旋转机构同步旋转结合的方法实现消除像旋,为工程设计提供了必要参考。

摘要：利用扫描反射镜扩大搜索范围是红外搜索跟踪系统中普遍采用的方式,扫描反射镜旋转产生的像旋可以由消旋棱镜进行消除。为得到符合实际工程需要的消旋棱镜,分析了棱镜影响系统的主要因素,并在此基础上,获得棱镜参数。为保证棱镜在系统中的正常工作,在分析棱镜装调误差的前提下,进行棱镜组件的调试。结果表明,棱镜设计与调试满足系统使用要求。

摘要：当探测器置于旋转平台下方时,由于平台的旋转,在探测器像面上接收到的像将按一定规律作旋转运动.根据系统基本结构,分析了成像系统的光学传输成像模型,提出了数字消像旋的简易方法,对图像处理系统的实际输出结果进行处理,而不需要采用光学消像旋和电子图像消像旋等方法,提高了系统探测处理的实时性,降低了系统设计的难度,具有较强的实用性.

摘要：为了消除望远镜的图像旋转,提出了地平式望远镜的消旋计算结果,介绍了消旋系统的装调需求,针对消旋系统的装调要求,提出了5镜消旋系统的装调结构设计,解决了消旋镜的装调问题。