1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
为了评估由太阳、云层和地表等物体辐射或反射 的非成像光线对空间光学系统性能的影响, 通过在地面模拟空间环境, 建 立了一套1 m口径的杂光测试装置。借鉴国外先进杂光测试装置的研制经 验, 该装置采用双柱罐结构, 可以有效地抑制测试环境中的反射、散射和 衍射等光污染, 使点源透过率(Point Source Transmission, PST)的测试 精度lg(测量值/真实值)小于±0.5。介绍了该装置的工作原理、组 成和功能, 并用该装置对某空间相机在东西方向和南北方向可见光谱段 的PST曲线进行了测试。测得该相机的杂光抑制水平可到 10－6量 级, 测试曲线和理论仿真曲线符合良好, 表明该杂光测试装置具有较高 的精度和可靠性, 能满足空间光学系统对杂光性能测试的需求。
杂光测试 双柱罐 点源透过率 stray light test double cylindrical chamber point source transmission
中国科学院 上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点试验室，上海 200083
风云二号卫星扫描辐射计为视场分光方式的R-C光学系统，视场外的杂光掠过次镜穿过主镜孔直接混入信号光路照射在焦面上，形成直射杂光。为了消除该直射杂光，使用TracePro软件对辐射计模型进行正追和倒追，都追到了直射杂光的存在，利用Zemax软件仿真找出了该直射杂光的形成机理，并计算出该直射杂光域。根据仿真和计算，设计了可以透信号光阻挡杂散光的叶片状次镜遮光罩。软件仿真表明：百叶窗式遮光罩可以彻底抑制该区域可见直射杂光，积分球实验也验证了该百叶窗式遮光罩可以降低辐射计952%的可见杂光。
杂光抑制 R-C系统 百叶窗 直射杂光 stray light suppressing R-C optical system Shutter direct stray light
1 中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点试验室， 上海 200083
风云二号卫星云图显示扫描辐射计存在红外杂散辐射，因此需要对光学 系统作进一步改进以减少杂散辐射。利用TracePro软件对该系统的红外杂散辐射的形成机理和入侵途径进行了仿 真和分析。基于分析结果对该光学系统的红外杂散辐射提出了几项有效抑制措施，并通过计算 系统的点源透过率(Point Source Transmittance, PST)函数对这些改进措施进行了评价。
红外杂散光 杂散光抑制 点源透过率 仿真分析 stray infrared light stray light suppressing PST simulation and analysis
中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
根据红外系统中的不同杂散辐射源，分析了杂散辐射的内因和外因。列举了从机械面和光学面上抑制红外杂散辐射的具 体措施，提出了选择红外涂层的方法。对一台空间红外仪器设置了里奥光阑，并通过地面试验和在轨测试评价了其抑制红外杂散辐射的有效性。
红外光学 杂散辐射 红外涂层 里奥光阑 infrared optics stray radiation infrared coating Lyot stop
1 国家卫星气象中心中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室，北京 100081
2 中科院上海技术物理研究所，上海 200083
通过FY-2E卫星可见光通道、红外1、红外2、红外3、红外4 通道的杂散光评价，并且和FY-2D卫星发射初期的各通道杂散光评价对比，得到了FY-2E卫星可见光通道杂散光能量和FY-2D 卫星可见光通道杂散光能量基本持平、其中A 机通道性能略有提高，红外1、红外2、红外3、红外4 各通道的杂散光绝对能量相比FY-2D 卫星各红外通道杂散光绝对能量下降约30%～40%、其中红外2 通道信杂比明显提高的结论；分析发现，是FY-2E卫星光路系统中的里奥光栏在降低杂散光方面发挥了巨大的作用。
FY-2E卫星 杂散光 信杂比 里奥光阑 FY-2Esatellite stray light SNR lyot stop
1 中国气象局国家卫星气象中心, 北京 100081
2 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
提出了基于理想斜坡模型及目标延拓空间卷积变换的采样成像系统热红外波段MTF在轨评价方法.仿真结 果表明, 该方法对性能良好的成像系统而言, 系统特征MTF值的绝对评价误差约0.05.同时, 利用2006～2008年间 的观测数据, 定量评价了FY-2C卫星热红外通道的系统MTF特性, 与卫星发射前地面测试结果基本一致.采用在 轨评价得到的系统点源扩展函数(PSF), 对FY-2C卫星热红外通道图像进行了复原处理, 得到了清晰度更高的图 像产品, 并给出了对典型台风监测结果的改进.传统在轨MTF评价方法中采用的理想阶跃模型, 可视为理想斜坡 模型中参数 N slope 为0时的特例.因此, 该方法同样适用于可见光、近红外波段的在轨MTF评价.
调制传递函数 在轨评价 斜坡模型 热红外 图像复原 modulation transfer function(MTF) on-orbit evaluation slope-profile model thermal infrared image recovery
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海,200083
2 中国科学院研究生院,北京,100039
风云二号辐射计的可见光通道图像受到由折镜进入的一级漏射杂散光的影响,仅仅依靠光机设计已经无法完全消除.为改善图像质量提出采用图像处理方法消除杂散光.在光机建模的基础上,确定出辐射计不同工作状态的直射漏光区域分布,并变换到图像坐标系.通过理论计算确定了单像元信杂比,作为漏光模板能量系数的依据.以卷积的方法来模拟一级杂散光的叠加过程,据此原理处理了正午时刻的卫星图像.结果表明,图像主观视觉效果明显改善,检查处理前后的对比度、熵值和MTF,发现此消杂过程在改善图像质量的同时不会对有用信号产生副作用.
杂散光 消除 模板 卷积
绕固定Q轴和动短轴Z轴摆动的60°二维扫描镜,在相同的扫描视场内,比45°镜摆动角度小、像旋也小.但是其特殊的结构也使得它的轴系误差分析比45°镜复杂,采用传统的测量方式无法满足测量的需要.通过对国外相关测量技术的调研,结合60°二维扫描镜自身的特点,提出了一种新的测量方式,并给出了这种测量方式的理论模型,实验证明这种测量方式能够较好地适用于分析60°二维扫描镜轴系误差的情况.
航天遥感 60°二维扫描镜 轴系误差分析 经纬仪
1 中国科学院,上海技术物理研究所,上海,200083
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
对FY-2扫描辐射计的光机结构进行了简化,确定出在其南北步进中对杂散光模板变化产生影响的仅仅是折镜边缘,据此结论对产生一级杂散光的相关机械边框建立空间坐标,通过投影方法得出在任意步进位置的杂散光进入区域,并通过对杂散光区域的像元数计数和制作视频文件的方式检查其变化的连续性.从信号光分布最小的世界时19时图像出发,使用快速卷积的方法,进行了点光源、月牙状亮边和地球全图的模拟杂散光形成的计,得出的结果与实际杂散光的现象较为接近,成为进一步以图象处理方式消除杂散光的基础.
扫描辐射计 风云二号 杂散光 模拟 模板
