第1章 绪论 1
1.1 光学遥感简史 1
1.2 航天光学遥感技术的优势 7
1.3 民用领域对航天光学遥感的需求 8
1.4 军事应用对航天光学遥感的牵引 8
1.5 光学遥感技术的进步 11
1.6 光学遥感技术的蓬勃发展 12
第2章 航天光学遥感系统基础 13
2.1 概述 13
2.2 航天器轨道基本概念 14
2.2.1 航天器轨道空间概念 14
2.2.2 时间系统 20
2.3 航天器平台基本概念 24
2.4 航天器有效载荷基本概念 25
2.5 航天光学遥感基本概念 26
第3章 星地时空参数设计 29
3.1 二体轨道特性 29
3.1.1 卫星二体轨道的平面特性 29
3.1.2 卫星二体轨道的圆锥曲线特性 32
3.1.3 卫星轨道六根数 37
3.1.4 轨道射入参数 39
3.1.5 卫星轨道空间坐标及其变换 41
3.2 星地几何位置关系 44
3.2.1 星下点轨迹 44
3.2.2 地面站对卫星可观测区 46
3.2.3 GEO轨道通信波束服务区 47
3.2.4 遥感图像的几何定位 48
3.3 发射窗口 52
3.3.1 轨道平面及平面窗口 52
3.3.2 阳光窗口 57
3.4 太阳同步轨道 62
3.5 临界和冻结轨道 65
3.6 回归轨道 66
3.7 地球同步轨道 76
3.7.1 地球静止轨道 76
3.7.2 几种典型地球同步轨道 77
3.8 星座轨道 84
3.8.1 全球连续覆盖卫星群 84
3.8.2 地球同步卫星群 87
第4章 辐射源与光波大气传输 90
4.1 辐射及单位 91
4.1.1 辐射度量与单位 91
4.1.2 光度量与单位 96
4.1.3 黑体辐射 100
4.1.4 辐射的计算 104
4.1.5 实际物体的辐射 110
4.1.6 辐射的电磁波谱 113
4.2 太阳辐射 115
4.2.1 太阳概况 115
4.2.2 太阳辐射波谱 118
4.3 地球的辐射 125
4.3.1 地球的短波辐射 126
4.3.2 地球的长波辐射 130
4.4 大气对辐射的影响 136
4.4.1 大气构成 136
4.4.2 大气吸收与大气窗口 141
4.4.3 大气散射与辐射 144
4.4.4 大气的湍流 147
4.4.5 大气折射及对信号的影响 148
4.5 月球和行星辐射 152
第5章 光电探测器 154
5.1 概述 154
5.2 光电探测器的性能参量 156
5.3 固体摄像器件 158
5.3.1 CCD成像器件 159
5.3.2 CMOS成像器件 166
5.4 红外成像器件 169
5.4.1 红外探测器原理 170
5.4.2 红外探测器特性参数 173
5.5 微光像增强器 177
5.5.1 像增强器的原理和功能 177
5.5.2 像增强器的主要特性参数 179
5.6 微光图像光子计数器 180
5.6.1 光子计数器工作原理 182
5.6.2 微光图像光子计数器的特性参数 184
5.7 电视摄像管 184
5.7.1 电视摄像管的工作原理 184
5.7.2 电视摄像管的性能参数 185
5.8 X射线成像器件 186
5.8.1 X射线荧光转换器件成像原理 186
5.8.2 X射线成像器件的性能 189
5.9 其它光电探测器 191
第6章 遥感器光学系统选择 192
6.1 概述 192
6.2 光学系统基本概念 192
6.2.1 基本定律 192
6.2.2 成像光学系统概念 193
6.3 光学系统像差概念 199
6.3.1 光学系统的几何像差 199
6.3.2 光学系统的波像差 201
6.4 主要光学系统简介 202
6.4.1 透射式光学系统 203
6.4.2 折反混合式光学系统 203
6.4.3 反射式光学系统 204
6.5 典型光学系统的分析比较 210
第7章 主要光学遥感器类型 212
7.1 概述 212
7.2 成像光学相机 212
7.2.1 成像相机的主要参数 213
7.2.2 成像相机的航天应用 214
7.3 多谱段光学相机 217
7.3.1 谱段配置 218
7.3.2 多谱段相机的应用 219
7.4 测绘光学相机 220
7.4.1 测绘相机的理论基础 220
7.4.2 卫星摆动立体测绘 222
7.4.3 单镜头多线阵立体测绘 222
7.4.4 多个单线阵镜头组合方式 224
7.4.5 测绘相机的测试 226
7.4.6 测绘相机的航天应用 227
7.5 红外光学相机 228
7.5.1 红外相机的系统组成 229
7.5.2 红外相机的基本参数 230
7.5.3 扫描方式 231
7.5.4 常用扫描机构 233
7.5.5 光机扫描方案 243
7.5.6 摄像方式 246
7.5.7 制冷方式 251
7.5.8 性能的综合评价 255
7.5.9 对红外图像的判读 266
7.5.10 红外相机的典型应用 267
7.6 成像光谱仪 268
7.6.1 色散棱镜分光 270
7.6.2 衍射分光 271
7.6.3 二元光学分光 272
7.6.4 干涉分光 273
第8章 光学遥感平台 280
8.1 主要类型遥感卫星 280
8.1.1 成像遥感卫星 280
8.1.2 光学立体测绘卫星 281
8.1.3 宽覆盖光学遥感卫星 288
8.2 低轨（LEO）光学遥感平台 291
8.2.1 CBERS平台的设计指标 292
8.2.2 CBERS遥感平台的在轨性能 294
8.3 地球同步轨道（GEO）光学遥感平台的性能 295
8.3.1 GEO/LEO轨道光学遥感的特点 296
8.3.2 GEO光学遥感平台的指标 299
8.4 光学遥感平台的发展 305
第9章 系统总体参数设计 313
9.1 概述 313
9.2 遥感方式 314
9.3 光学遥感系统中的能量 317
9.3.1 目标辐亮度 318
9.3.2 探测谱段 321
9.3.3 光学系统参数 332
9.4 系统设计目标的选择 333
9.5 系统主要参数综合分析与性能评价 337
第10章 CCD采样成像的分辨力 349
10.1 光学调制度传递函数MTF的基础理论 349
10.2 各种遮拦比下MTF计算实例 352
10.3 CCD探测器像元大小遮拦比与MTF关系 355
10.4 探测器静态影像分辨力的计算机仿真分析 361
参考文献 372