空间光学相机成像仿真系统设计与实现

樊金鹏， 姬 琪

(1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033; 2. 中国科学院大学，北京 100049)

1 引 言

空间光学相机是一种搭载在卫星上来获取地面目标信息的相机，使用空间光学相机观测地物目标是空间观测的主要手段之一[1-4]。提高空间光学相机的设计水平以扩展其在空间目标探索中的作用，需要做大量的仿真验证，提供数据支持。

针对特定需求，研发人员设计实现相关的仿真软件[5-9]。已有研究提出的仿真方案有很多，如中科院空间应用研究中心设计的基于HLA的空间光学探测仿真系统[10]，中国科学院大学许兴星、丁雷设计的基于OpenGL的星载可见光相机成像仿真系统[11]，解放军信息工程大学提出的航天光学遥感成像半实物仿真系统[12]，中科院长春光机所提出的星载相机成像仿真系统[13-14]等。上述仿真方案都实现了空间光学相机的成像过程仿真，但是由于STK库非开源的特性，无法通过STK直接添加影响模型，导致部分方案中所包含的影响模型较少，缺少像移影响、传输链路影响等影响模型，无法满足空间光学相机日益复杂的仿真需求，可扩展性较差；部分方案采用的集中式系统，面对不同需求时需要重新修改整个系统，可复用性较差。

为解决上述问题，本文设计并实现了一款基于STK与OSG、包含多种成像影响模型的分布式空间光学相机成像仿真系统。系统拥有STK强大的环境和数据支撑。OSG是一款开源且具有良好的跨平台兼容性的视景仿真技术。……