Spacecraft Recovery & Remote Sensing, Volume. 46, Issue 1, 60(2025)
End–to-end Anlysis of Image Quality for Satellite-Based Digital TDI Imaging
Figures & Tables(22)
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Table 1. Advantages and disadvantages of different methods
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方法 优点 缺点 面阵探测器+像移补偿机构 适用于动目标 引入额外部组件导致体积和质量增加，对补偿机构可靠性要求高 面阵探测器+卫星慢扫/凝视 适用于动目标 对卫星平台要求高 模拟线阵推扫TDI技术 技术成熟 器件成本高、复杂、质量功耗大；不适用于动目标 面阵DTDI技术 多模式使用 量化噪声、读出噪声等对信噪比的影响比模拟TDI高；需要数据处理
Table 2. Parameters of the detector
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参数名称 指标 读出噪声 2e- 量化噪声 0.13e- 暗电流噪声 0.9e- 信号电子数 3×103 积分级数（叠加帧数） 1~10
Table 3. Simulation parameters
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项目 指标 太阳高度角/(°) 15，30，45 大气模式 中纬度夏季 气溶胶模型 乡村-23 km 轨道高度/km 500 平台稳定度/((°)/s) 0.005，0.01，0.05，0.1 噪声/e- 5，10，20 像素规模/像素 1024 ×1024 分辨率/m 0.9 量化位数/bit 8，10，12，16 积分时间/ms 0.063，0.126，0.252 帧频/（帧/秒） 90，150，300
Table 4. Evaluation results of different exposuring time
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积分时间/ms 叠加帧数/帧 叠加前SNR 叠加后SNR 叠加后MTF 叠加后MTF×SNR 0.063 16 31.5 126.1 0.12 15.1 0.126 8 45.7 128.9 0.08 10.3 0.252 4 65.2 130.0 0.01 1.3
Table 5. Evaluation results of SNR
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量化位数/bit 单帧SNR 叠加后SNR 8 41.3 116.7 10 45.3 127.9 12 45.7 128.9 16 45.8 128.9
Table 6. Evaluation results of different frames
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叠加帧数/帧 单帧SNR 单帧MTF 叠加后MTF 叠加后SNR 叠加后MTF×SNR 8 45.7 0.13 0.08 128.9 10.31 6 45.7 0.13 0.10 111.5 11.15 4 45.7 0.13 0.12 91.3 10.96
Table 7. Evaluation results of different noise values
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器件噪声 单帧SNR 叠加后SNR 5e- 46.6 130.9 10e- 45.7 128.9 20e- 42.9 121.5
Table 8. Evaluation results of different sun elevations
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太阳高度角/(°) 单帧SNR 叠加后SNR 叠加后MTF 15 30.1 120.3（叠加16帧） 0.04 30 45.7 128.9（叠加8帧） 0.08 45 55.2 135.3（叠加6帧） 0.11
Table 9. Evaluation results of different platform stabilities
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平台稳定度/（(°)/s） 单帧SNR 叠加后SNR MTF 0.005 45.7 128.9 0.08 0.01 45.5 128.5 0.07 0.05 45.6 128.9 0.07 0.1 45.8 128.6 0.07
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Xuxia ZHUANG, Jiuzhe WEI, Jinping HE. End–to-end Anlysis of Image Quality for Satellite-Based Digital TDI Imaging[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2025, 46(1): 60
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Received: May. 9, 2024
Accepted: --
Published Online: Apr. 7, 2025
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