航天相機CCD/CMOS成像系統設計

第1章 緒論
1．1 航太相機成像技術發展現狀
1．2 航太相機成像技術發展趨勢
1．3 本書的主要內容與安排

第2章 CCD/CMOS光電探測器簡介
2．1 CCD光電探測器基本原理
2．2 CCD光電探測器的主要技術指標
2．3 CMOS光電探測器基本原理
2．3．1 CMOS探測器結構與工作原理
2．3．2 CMOS探測器發展
2．4 CMOS光電探測器的主要技術指標
2．5 CCD與CMOS探測器對比

第3章 基於數位域的時間延遲積分成像技術
3．1 時間延遲積分成像技術概述
3．1．1 電荷域TDI
3．1．2 模擬域TDI
3．1．3 數字域TDI
3．2 基本數位域TDI演算法
3．2．1 時序參數計算
3．2．2 基於FPGA的數位域圖像疊加
3．2．3 對比分析
3．3 數位域TDI CMOS成像系統
3．4 數位域TDI CMOS成像系統功能簡介
3．5 數字域TDI CMOS與TDI CCD成像系統性能比較
3．6 “捲簾快門效應”分析

第4章 航太相機成像系統關鍵技術指標
4．1 焦距與相對孔徑
4．2 視場角
4．3 曝光時間
4．4 數據率
4．5 信噪比預估分析
4．6 像移補償分析與模擬
4．6．1 高精度像移補償數學模型
4．6．2 數學模擬及分析
4．6．3 高精度像移補償模型總結

第5章 航太相機TDI CCD成像系統設計
5．1 TDI CCD成像系統總體設計
5．2 CCD探測器
5．3 供電電源系統設計
5．4 驅動單元設計
5．4．1 原始驅動信號的產生
5．4．2 驅動放大電路設計
5．5 預放單元設計
5．6 CCD信號處理單元設計
5．6．1 處理電路設計
5．6．2 FPGA電路設計
5．7 圖像資料輸出介面設計
5．8 通信介面設計

第6章 航太相機CMOS成像系統設計
6．1 航太相機CMOS成像系統概述
6．2 CMOS探測器
6．3 供電系統設計
6．4 數文書處理電路設計
6．5 圖像資料輸出介面設計
……
第7章 焦平面陣列設計
第8章 航太相機成像系統空間環境適應性及可靠性設計
第9章 航太相機成像系統總裝與總測
第10章 展望與趨勢
參考文獻

人類在20世紀取得的一項重大進步就是實現了太空對地觀測，即可從太空中對人類賴以生存的地球通過非接觸探測的遙感方式進行觀測，獲取具有大量豐富資訊的圖像資料，為人類社會的可持續發展提供技術支撐與服務。航太相機成像系統作為一種重要的空間觀測裝備，已得到了世界多國相關領域越來越密切的關注，並開展了針對性研究，尤其隨著商業航太技術的飛速發展，航太相機成像技術必將取得更大的技術進步，迎來更廣泛的應用，發揮更加重要的作用，能夠促進國家經濟建設、軍事等方面的蓬勃發展，也能為人們的日常生活提供技術服務與保障。
　　
本書圍繞著目前廣泛應用的CCD、CMOS兩種光電探測器開展了航太相機成像系統設計，介紹了該領域的相關知識與技術要點，內容涵蓋了光電探測器技術、數位域時間延遲積分技術、成像系統關鍵指標、兩種探測器的成像系統設計、相機系統的可靠性設計、相機系統的總裝與總測等方面，並利用具體的航太相機實例，詳細說明瞭成像系統的相關設計，可使讀者能夠對航太相機成像系統有更直觀的瞭解，並通過對本書的仔細閱讀，可為將來從事相關領域工作打下良好的基礎。
　　
本書由金光、曲宏松、鄭亮亮、張貴祥、陶淑蘋所著。在本書撰寫過程中，得到了作者所在團隊——中國科學院長春光學精密機械與物理研究所空間新技術研究部相關科研人員的大力支持，感謝楊秀彬、徐明林、謝曉光（以上人員按姓氏筆劃排序）在編寫像移補償分析與模擬、焦平面拼接技術、焦平面熱控技術等章節部分的辛勤付出，同時感謝王紹舉、王天聰、馮汝鵬、樸永傑、劉春雨、李宗軒、吳勇、範國偉、周美麗、徐偉、常琳、解鵬（以上人員按姓氏筆劃排序）在文獻資料搜集與文稿校對等方面付出的辛勤勞動，在此向他們致以誠摯的謝意。
　　
本書是編者根據實際的工程項目，並參閱了大量國內外參考文獻基礎上，結合近年來光電探測成像技術的主要發展編寫而成的。本書涉及面較廣，因編者的專業範圍、學識水準和時間限制，書中難免存在紕漏與不當之處，敬請廣大讀者批評指正。
　　
最後，特別感謝國防工業出版社為本書的出版所提供的大力支持與幫助！