空間光學遙感器光電探測及控制

《空間光學遙感器光電探測及控制》是2020年中國宇航出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：空間光學遙感器光電探測及控制
• 作者：王小勇
• 出版社：中國宇航出版社
• 出版時間：2020年12月
• 頁數：448 頁
• 開本：32 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787515918884

內容簡介

空間光學遙感器涉及光學、機械學、電子學、熱學等多個學科，其設計和研製在材料、檢測、可靠性等方面有諸多特定的要求。本書從光電探測的基本原理入手，緊隨新材料、新器件、新工藝的發展步伐，全面系統地論述了光電探測器驅動與信號處理、信號採樣與數位化、星上處理、光電探測系統測試與評價、空間光學遙感器控制、電磁兼容性設計和空間適應性設計與分析，並闡述了空間光電探測系統的發展趨勢。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1空間光學遙感器概述1

1.2空間光學遙感器光電探測系統簡述2

1.2.1光電探測系統概論2

1.2.2光電探測系統總體框架4

參考文獻9

第2章光電探測技術基礎10

2.1光電探測物理基礎10

2.1.1不同譜段的光電轉換的原理10

2.1.2不同物質、材料感光特性12

2.2光電探測器件17

2.2.1可見光CCD探測器17

2.2.2可見光CMOS探測器50

2.2.3紅外探測器組件62

2.2.4單光子雪崩光電二極體（SPAD）80

2.3光電探測系統原理及基本組成85

參考文獻86

第3章光電探測器驅動與信號處理（焦平面FPA）88

3.1CCD探測器驅動與模擬信號處理88

3.1.1典型CCD探測器成像電路組成88

3.1.2CCD探測器驅動電路設計88

3.1.3CCD探測器模擬信號處理108

3.1.4CCD探測器電源設計110

3.1.5CCD探測器驅動與模擬信號處理電路設計舉例115

3.2紅外探測器驅動與模擬信號處理118

3.2.1紅外探測器驅動與模擬信號的特點118

3.2.2紅外探測器驅動與模擬信號處理電路的典型

組成119

3.2.3偏置電壓的產生119

3.2.4時序驅動信號的產生122

3.2.5模擬信號的調理123

3.2.6套用設計舉例125

3.3單光子探測器及焦面電路133

3.3.1SiAPD及其驅動電路134

3.3.2偏置電壓調節電路141

3.3.3前置放大電路145

3.3.4主放大電路153

參考文獻159

第4章信號採樣與數位化161

4.1信號採樣與數位化理論概述161

4.1.1採樣定理161

4.1.2採樣保持163

4.1.3噪聲的種類和分布165

4.1.4均方根噪聲與信噪比168

4.1.5無噪聲碼解析度和有效解析度168

4.1.6濾波器169

4.2CCD的採集與數位化176

4.2.1CCD信號採集與雙採樣理論176

4.2.2CCD信號通道頻寬設計178

4.2.3CCD模擬信號傳輸179

4.3紅外探測信號的採樣和數位化182

4.3.1紅外探測信號的採集182

4.3.2紅外信號通道頻寬設計183

4.3.3紅外模擬信號傳輸184

4.4單光子探測信號的採集和數位化187

4.4.1單光子探測信號的採集187

4.4.2單光子信號通道頻寬設計189

4.4.3單光子模擬信號傳輸190

4.5高速數字圖像傳輸190

4.5.1CCD圖像高速數字傳輸190

4.5.2紅外圖像數字傳輸194

4.5.3單光子點雲數據傳輸197

參考文獻198

第5章星上數據處理技術199

5.1遙感器星上處理技術概述199

5.2星上遙感器預處理技術200

5.2.1星上遙感數據輻射校正技術201

5.2.2星上成像參數自適應調整技術206

5.2.3星上圖像增強技術209

5.2.4星上圖像HDR技術212

5.3星上雲檢測技術218

5.3.1基於閾值法的雲圖像分割218

5.3.2基於光譜特徵的雲檢測技術221

5.4星上瞬態點目標（閃電）檢測識別技術222

5.5基於深度網路學習的遙感目標檢測技術225

5.5.1遙感目標檢測特點225

5.5.2卷積神經網路原理及實現227

5.5.3基於卷積神經網路的遙感目標檢測233

5.6星上數據壓縮編碼技術236

5.6.1星上JPEG2000壓縮技術237

5.6.2星上視頻壓縮編碼241

5.6.3圖像壓縮質量評價243

5.6.4星上壓縮技術未來發展247

5.7星上數據處理平台技術249

5.7.1星上處理資源分析249

5.7.2數據處理通用框架設計251

5.7.3星載瞬態點目標（閃電）檢測設計與實現257

5.7.4基於專用壓縮晶片的壓縮編碼處理設計與實現261

5.7.5遙感目標實時檢測系統的設計與實現264

參考文獻275

第6章光電探測系統測試與評價278

6.1光電回響非線性度和滿阱279

6.1.1定義及物理意義279

6.1.2測試方法279

6.1.3數據處理280

6.2增益線性度281

6.2.1定義及物理意義281

6.2.2測試方法282

6.2.3數據處理282

6.3穩定性283

6.3.1定義及物理意義283

6.3.2測試方法284

6.3.3數據處理方法284

6.4信噪比287

6.4.1定義及物理意義287

6.4.2測試方法288

6.4.3數據處理288

6.5暗信號290

6.5.1定義及物理意義290

6.5.2測試方法290

6.5.3數據處理290

6.6像元非均勻性295

6.6.1定義及物理意義295

6.6.2測試方法295

6.6.3數據處理295

6.7動態範圍296

6.7.1定義及物理意義296

6.7.2測試方法296

6.7.3數據處理297

6.8異常像元297

6.8.1定義及物理意義297

6.8.2測試方法298

6.8.3數據處理298

6.9紅外噪聲等效溫差298

6.9.1定義與物理意義298

6.9.2測試方法 299

6.9.3數據處理299

參考文獻300

第7章空間光學遙感器控制技術302

7.1空間光學遙感器控制系統概述302

7.2空間光學遙感器控制系統的分類與組成302

7.2.1測量元件304

7.2.2執行元件308

7.2.3控制器310

7.3光束指向控制技術及性能評測方法311

7.3.1光束指向控制技術311

7.3.2光束指向控制系統的性能評測方法318

7.4光束掃描控制技術及性能評測方法321

7.4.1掃描鏡的光束掃描控制技術321

7.4.2望遠光學系統的掃描控制技術326

7.4.3光束掃描控制系統的性能評測方法329

7.5光束跟瞄控制技術及性能評測方法334

7.5.1光束跟瞄控制技術334

7.5.2光電穩定平台目標跟蹤試驗344

7.5.3光束跟瞄控制系統的性能評測方法347

7.6光束質量調整控制技術349

7.6.1光機穩定成像及其複合控制技術349

7.6.2自適應成像控制技術357

7.7小結374

參考文獻376

第8章電磁兼容性設計378

8.1空間光學遙感器EMC問題特殊性379

8.2遙感器的EMC設計382

8.2.1濾波設計384

8.2.2電纜設計386

8.2.3接地和搭接設計387

8.2.4禁止設計390

8.2.5PCB EMC設計394

8.3遙感器EMC試驗及預測403

8.3.1遙感器EMC試驗403

8.3.2遙感器EMC預測404

參考文獻406

第9章空間適應性設計與分析407

9.1概述407

9.2電子學熱設計與熱分析407

9.2.1遙感器電子設備熱環境408

9.2.2熱設計方法414

9.2.3熱分析方法420

9.3抗輻照設計424

9.3.1自然空間輻照環境424

9.3.2光學遙感器輻照效應425

9.3.3空間抗輻照技術427

9.4材料放氣和污染對相機的影響430

9.5表面冷焊的影響430

9.6遙感器充電與放電431

9.6.1真空放電431

9.6.2微放電431

9.6.3表面靜電充放電432

9.6.4體內放電432

參考文獻433