1 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
多通道扫描成像辐射计（Advanced Geostationary Radiation Imager，AGRI）是风云四号A星的主要有效载荷之一。为了满足AGRI长波红外遥感数据高精度定量化应用的要求，构建了扫描镜热辐射随机械转角变化的函数模型，提出了一种可用于星上黑体和地球场景观测遥感数据的校正算法。基于FY-4A星AGRI的在轨数据，分析了模型参数对扫描镜温度的依赖性，研究评估了校正算法对长波红外定标精度的改善效果。在扫描镜温度场平稳时间段内，扫描镜热辐射校正后，B11（8.0~9.0 μm）、B12（10.3~11.3 μm）、B13（11.5~12.5 μm）波段的定标偏差分别可以得到-2.81 K~+1.06 K、-0.60 K~+0.19 K、-0.68 K~+0.24 K的显著改善。与IASI交叉定标检验结果表明，改善后的在轨定标亮度温度偏差优于0.5 K@290 K。
1 Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai200083, China
2 Key Laboratory of Infrared Detection and Imaging Technology, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai00083, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100049, China
针对风云四号A星的多通道扫描辐射计（AGRI）出现的行间错位问题，提出解决方案。首先，根据AGRI的扫描方式结合傅里叶相移特性，计算错位行相邻像元相位差谱曲线；其次，通过最小二乘法拟合相位差谱的低频部分获取错位值；最后，利用“权重分配”的方式根据行间错位值对错位行进行重建，解决行间错位问题。本文对该方案进行了仿真实验验证，并对AGRI的在轨数据进行了处理。结果表明应用该方案的重建可以将错位值配准到一个像元以内，实现较好的行间配准结果。
行间配准 相位差谱 图像重建 AGRI图像 风云四号 registration between adjacent rows phase difference spectrum image reconstruction AGRI image Fengyun-4A
1 北京理工大学 机械与车辆学院, 北京 100081
2 航天科工集团二院二十五所, 北京 100854
光学系统透镜组件在环境温度变化时发生的形变, 特别是透镜的厚度、面形以及透镜间空间位置的变化, 对系统成像质量有着不可忽视的影响。分析计算了某型导引头光学系统透镜组件在温度载荷下的形变特性。计算结果表明, 当环境温度从20℃降低到-40℃时, 透镜表面位移呈现出显著的梯度变化, 7个透镜中表面的最大位移达0.05mm, 透镜厚度的变化率超过0.05%, 透镜间距离的最大变化率为3.46%。利用数据重构技术, 计算结果可以作为透镜镜面形变分析的参考数据。
光学系统 光学透镜 透镜面形 有限元法 optical system lens finite element method
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信与检验技术重点实验室, 上海 201800
设计了一种基于角度多普勒分辨的接发同轴反射层析激光成像雷达系统，给出了基本成像原理和数学表达，相应分析了目标横向距离分辨率和单个角度采样时间的关系。并在实验室平台上模拟远场衍射传输，获取探测目标的角度多普勒分辨的反射投影图，采用滤波反投影算法实现目标横截面图像重建。此方法采用相干外差探测，可以大大提高雷达接收信号灵敏度，同时不涉及光频空间相位和时间相位，成像中没有相位匹配过程，降低了实施技术难度，具有一定的实际意义和使用价值。
成像系统 激光成像雷达 反射层析 多普勒分辨 相干探测 外差平衡接收
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信和检验技术重点实验室, 上海 201800
对菲涅耳望远镜合成孔径激光成像雷达进行了实验室尺度条件下的原理验证实验。实验中利用不同曲率半径、垂直正交偏振的两个球面波通过二维(2D)扫描方式照明远距离处的目标，接收望远镜接收到的目标回波经过偏振分光镜分成两束作为信号光和本振光进入2×4 90°桥接器，桥接器输出的四路光信号被两个平衡探测器接收，平衡探测器输出电信号经模数转换后经过复数化、两维相位二次项匹配滤波算法处理后可以重构出目标图像。对4.3 m处点目标和2D面目标进行了成像实验，取得了具有良好成像分辨率和对比度且带有散斑效应的预期成像结果，证明了该合成成像激光雷达概念的正确性。
遥感 合成孔径激光成像雷达 菲涅耳望远镜 光学桥接器 平衡接收 光束扫描 匹配滤波
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室, 上海 201800
合成孔径激光成像雷达（SAIL）的主要技术指标如光学足趾尺寸和成像分辨率等都必须在所设计的远距离传输后实现。提出了一种在实验室空间近距离实现SAIL全系统贯通验证的方法，即在SAIL中附加光学装置使得其在近距离产生发射光束的准几何投影和足够大的外差接收视场，从而产生近距离二维SAIL成像必需的并且适当的光学足趾和方位向二次项相位历程。给出了一种Φ300 mm口径合成孔径激光成像雷达演示样机的主体结构和光学附件装置的设计方案，实现了实验室空间近距离演示验证，给出了在14 m传输距离上的二维SAIL成像动态演示的结果，实验测得光学足趾达到22 mm×22 mm，成像分辨率优于1.4 mm（方位向）×1.2 mm（距离向）。
遥感 合成孔径激光成像雷达 实验室空间近距离验证 相位历程
