集美大学教务处-寒假兼职

ADS40

表DMC和UltracamD的参数
像素大小
影像大小（Pixels×Pixels）
焦距（㎜）
DMC
12
14000×8000
120
UltracamD
10
11500× 7500
100

表几种线阵列数码CCD的技术参数比较(Ralf Reulke, 2000)
系统名称
MEOSS
WAOSS
DPA
WAAC
HRSC-A
ADC-EM
焦距
(mm)
61.6
21.7
80
21.7
175
80
像素数
3236
5184
2_6,000
5185
5184
12,000
视场角(
o
)
30
80
74
80
12
52
立体角
(
o
)
23.5
25
25
25< br>18.9,12.8
17,25
比特数
8
11
8
11
8
12
地面分辨率航高地面扫描宽
度(m)(km)(km)
211 6.4
135
0.2522
135
0.1230.62
0.2533

表ADS40和TLS的技术参数比较
TLSADS40
焦距（mm） 6062.5
CCD上的像素数1020012000
像素大小（μm）7×76.5×6.5
视场角(
o
)61.564
立体角(
o
)21，21， 4214，28，42

ADS40
的系统原理

ADS4 0的系统组成主要有六个部分：
（1）传感器头SH40：中间配备了数字光学元件DO64和IMU， 镜头的焦平
面上放置了能够感受全色波段和单波段（红、绿、蓝、红外）的CCD，其中
全色波 段的CCD有三个不同的成像方向（下视，前视和后视）；
（2）控制单元CU40：POS系统和GP S接收机（IMU放置在SH40中）集成
在其中。该部件能够实时地处理摄像机的姿态数据，为后续的 操作提供了高
精度的外方位元素的初值；
（3）大容量存储装置MM40：它的最大的存储量是 540GB，存储速度可以
达到50MB秒，这种速度和容量无疑保证了高速飞行的存储要求；
（4）ADS40成像系统的操作界面OI40；
（5）飞行员操作界面PI40；
（6）底座 PAV30。
图ADS40的系统组成

图ADS40各个波段示意图(Pete r Fricker,et al,2001)
ADS40传感器的主要技术参数有：
（1）3 个全色波段的CCD阵列（每个CCD有2×12000个像素，也就是两个12000个
像素的CCD 并排放置，且两个CCD之间存在半个像素，约3.25um的错位，这种设计
可以提高几何分辨率，原 理可参考文献R. Reulke, et al 2004）；
（2）4种多光谱CCD(红、绿、蓝 和近红外)，每个都是12000个像素，并且同一种
光谱的CCD还可以有多个投影方向。七种CCD (全色的前视、下视和后视，红、绿、
蓝、红外)排列在一个相片平面上(对应着同样的焦距)，图所显 示的是七个CCD的
一种排列情况。实际上单色波段的三个CCD不一定排列成相同的投影方向，其他< br>的投影方向上也可以设置单色波段的CCD，CCD上每个像素大小是6.5×6.5um2；
（ 3）ADS40的焦距标定为62.5mm，实际的检校结果会稍微有一点不同；
（4）一个CCD在旁 向方向上的视场角为64度，实际上由焦距和CCD的长度可以计
−6−3o
2*argtan (6.5*10*6000(62.5*10))≈64
算出视场角的大小：
（5）各个CCD 的感光范围分别是：全色波段是465 nm －680 nm，单色光谱中蓝
色波段是430 nm －490 nm，绿色波段是535 nm －585 nm，红色波段是610 nm
－660 nm，红外波段是835 nm －885 nm。

ADS40
的成像方式

飞行轨道
推扫成像
飞行轨道
推扫成像
地球地球
a b
图（a）异轨立体成像方式，（b）同轨立体成像方式

图ADS40三个全色 波段的成像示意图

在飞行过程中，三个全色波段的CCD平行的排列在同一个
焦 平面上（所有CCD的焦距相同，且相对位置固定）。相对
于框幅式相机，在飞行过程中，全色的下视C CD实际上相当
于记录下每一成像时刻等效的框幅相机正中心一列的信息，
前视影像的
列位于
f*tg
CCD
(28
每一列记录下等效框幅式相机飞行方向上一.4
o
)
处影像的信息，后视CCD记录等效框幅
式相机
f*t g(14.2
o
)
处一列影像的信息(假定f是相机的焦
距)。全色波段的影 像通过CCD直接感应光线信息得到，而多
光谱（红、绿、蓝和近红外）的CCD则记录分光镜分光之后
的光谱信息。在成像过程中，GPS以2Hz的频率进行采样，
IMU以200Hz的频率采集 相对的直线位置和角元素；利用
IMU的相对位置对GPS的绝对位置进行校正之后得到最后的
外方位元素的直线元素，最终的外方位元素是以800Hz的频
率内插得到的。