在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构侯晴宇-物理学报.pdf

在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构 侯晴宇 巩晋南 樊志鹏 王一惠 Inversion and reconstruction of the macroscopic photometric characterization model for on- orbitspaceobject HouQing-Yu GongJin-Nan FanZhi-Peng WangYi-Hui 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,154201(2017) DOI: 10.7498/aps.66.154201 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.66.154201 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2017/V66/I15 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 基于随机表面微面元理论的二向反射分布函数几何衰减因子修正 Modificationofgeometricalattenuationfactorofbidirectionalreflectiondistributionfunctionbasedonran- domsurfacemicrofacettheory 物理学报.2015,64(18): 184213 /10.7498/aps.64.184213 基于光谱的天基空间点目标特征提取与识别 Featureextractionandrecognitionofnon-resolvedspace object from space-based spectral data 物理学报.2015,64(3): 034202 /10.7498/aps.64.034202 三反射主动变焦系统设计 Designoftheactivezoomsystemwiththree-mirror 物理学报.2014,63(14): 144201 /10.7498/aps.63.144201 高聚焦高斯光束对左手性材料球轴向力的光线模型计算 RayopticscalculationofaxialforceexertedbyahighlyfocusedGaussianbeamonaleft-handedmaterial sphere 物理学报.2013,62(18): 184201 /10.7498/aps.62.184201 非相干光源无衍射光的自重建 ReconstructionofincoherentsourceBesselbeam 物理学报.2013,62(10): 104219 /10.7498/aps.62.104219 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 66, No. 15 (2017) 154201 在轨空间目标光学特性宏观表征模型的反演重构 侯晴宇 巩晋南 樊志鹏 王一惠 (哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心, 哈尔滨 150001) ( 2017 年1 月9 日收到; 2017 年4 月7 日收到修改稿) 为了在天基远距离条件下反演三轴稳定空间目标表面的光学特性参数, 提出了基于可见光时序光度信号 分析的光学特性宏观表征模型的反演重构方法. 首先, 综合考虑空间目标的结构特性、表面材料特性、帆板的 对日指向运动特性、光照观测几何以及光学系统特性, 完善了面向在轨观测的空间目标可见光时序光度建模 方法; 其次, 将光度模型等效为双面模型, 并利用双向反射分布函数(BRDF) 的多级融合模型表征复杂材料表 面的光学反射特性, 将BRDF 对应的面积反射率乘积作为待反演参数; 最后, 以时序光度信号的测量值与模 型值之间的差异最小为优化目标, 建立线性优化方法, 实现模型参数的反演. 仿真实验表明, 提出的模型在轨 重构方法对于近轨观测条件下的本体、帆板信号的重构精度达到97% 以上, 验证了方法的正确性. 关键词: 空间目标, 光度信号, 双向反射分布函数, 参数反演 PACS: 42.15.–i, 42.25.Fx, 02.60.Cb DOI: 10.7498/aps.66.154201