第九届青年地学论坛

      进入21世纪，国际探月进入新一轮黄金期，世界各国相继开展了共十余次月球探测活动。美国提出“重返月球”计划，而我国探月工程四期总目标是实现“月球科学研究、月球探测技术和月球资源应用能力的国际领先，引领国际月球探测，体现大国责任担当，2030年进入国际前列”。
       我国嫦娥2号立体相机首次采用高灵敏度时间延迟积分（Time Delay and Integration， TDI）图像传感器，获取的高分图像层次清晰，细节丰富，达到国际先进水平^[1]。时间延迟积分器件采用多级光敏元件对同一目标多次积分的工作模式，实现每个光敏元获取的较弱信号叠加为一较强信号输出，具有动态范围大、灵敏度高等特点，能够有效改善图像信噪比、动态范围等，可以满足全月包括极区复杂成像条件的需求。但是TDI器件要求光电信号的转移速度与焦面运动速度同步。而对月探测没有全球定位系统（Global Position System, GPS）技术支持，无法实时获取卫星在轨位置和速度，目前主要通过地面注入和激光辅助计算两种方法计算行频，实现像移补偿。地面注入方法先根据轨道预报参数得到轨道高度的椭球高和星下点投影速度，并由星下点位置的月球高程模型(Digital evevation model, DEM)修正轨道高度，提前上注到月球探测器，按照时序调用。激光辅助计算则星上实时激光测距作为轨道高度，使用轨道预报得到的星下点速度。
       但是当前方法均没有考虑观测角度变化对速高比的影响。当速度和观测距离不匹配时，会造成图像拖尾等问题，图像调制传递函数（Modulation Transfer Function, MTF）下降，影响图像质量。本文提出顾及观测角度的速高比模型，能够适应各种姿态观测的月表速度和观测距离匹配。采用STK软件仿真不同观测角度时的观测距离和月表速度，与本文模型比较，证明结果的正确性。
 

对月遥感；空间相机；延迟积分；速高比