课程大纲

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空间光学理论与应用

课程编码:180211085408P3025H 英文名称:Theory and Application of Space Optics 课时:60 学分:3.00 课程属性:专业课 主讲教师:王虎等

教学目的要求
1、熟悉空间光学基本概念、原理及应用;
2、结合工程实践的学习,使学生具备初步的空间光学技术研究理论基础;
3、掌握空间光学遥感器设计分析能力;
4、拓宽研究生学术视野,引领解决空间光学技术的能力。

预修课程
光学、物理学或工程光学

大纲内容
第一章 空间光学概述 4学时 王虎
第1节 大气层结构
第2节 空间光学的概念及发展历史
第3节 空间光学技术应用(空间观测、对地观测、海洋观测)
第4节 空间仪器的特点及典型空间光学有效载荷
第5节 光学遥感
第二章 空间光学基础-空间环境 6学时 王虎
第1节 冷黑环境
第2节 真空环境
第3节 微重力环境
第4节 粒子辐射环境
第5节 不同轨道高度的环境影响因素
第6节 空间热环境
第7节 微流星体和空间碎片
第8节 空间环境模拟
第三章 空间光学基础-力学环境 4学时 王虎
第1节 力学环境
第2节 从地基到天基的力学变化
第3节 力学环境适应性设计准则
第4节 结构动态特性
第5节 光机热一体化仿真技术
第6节 力载荷
第7节 环境试验
第四章 空间光学基础-大气光学环境 4学时 王虎
第1节 光学遥感的意义
第2节 天体辐射源
第3节 大气光学特性
第4节 大气窗口与屏障
第五章 空间合作目标光学特性 4学时 王虎
第1节 后向反射器种类
第2节 角反射器特性(反射特性、成像特性、角度及面型误差影响)
第3节 反射均匀性
第4节 远场衍射效应
第5节 球形后向反射器
第6节 合作目标应用例
第六章 空间非合作目标光学特性 4学时 王虎
第1节 空间非合作目标探测能力分析
第2节 探测背景光度特性
第3节 空间非合作目标反射光光度特性
第4节 空间非合作目标的亮度特性
第5节 空间非合作目标的热辐射特性
第6节 寿命末期空间目标的光度特性
第7节 具有光学隐身功能的非合作目标光度特性
第8节 空间非合作目标的光谱特性
第七章 空间光学遥感基础 4学时 王虎
第1节 遥感器的组成与分类
第2节 空间光学遥感器的特性
第3节 空间光学遥感器的基本性能指标
第4节 空间光学遥感器的综合性能评价
第5节 空间光学遥感器发展趋势
第八章 空间运动目标光学探测方法 4学时 王虎
第1节 光学测距法
第2节 激光雷达(构成、类型及原理)
第3节 微波雷达(构成、类型及原理)
第4节 光电成像系统(可见光、红外、紫外探测)
第5节 复合探测
第6节 空间目标定位方法
第九章 空间光学遥感成像原理(一) 4学时 王虎
第1节 遥感平台
第2节 摄影成像类型传感器
第十章 空间光学遥感成像原理(二) 4学时 王虎
第1节 扫描成像类型传感器
第2节 成像光谱仪
第3节 高分辨率光学成像遥感技术
第十一章 空间光学探测典型案例1--星敏感器工作原理及其应用 4学时 薛要克
第1节 敏感器的分类
第2节 恒星敏感器分类
第3节 恒星敏感器结构及工作原理
第4节 恒星敏感器测量精度
第5节 基于星敏感器的泛在探测技术
第十二章 空间光学探测典型案例2--太阳敏感器及地球敏感器工作原理及其应用 4学时 薛要克
第1节 太阳敏感器组成
第2节 太阳敏感器分类
第3节 太阳敏感器的工作原理
第4节 太阳敏感器发展趋势
第5节 针孔数字式太阳敏感器原理的应用
第6节 地球敏感器简介
第7节 地球敏感器结构及分类
第8节 地球敏感器的发展方向
第9节 其它天体敏感器
第十三章 空间光学杂散光成因及抑制途径探讨 6学时 王虎
第1节 杂散光的概念
第2节 杂散光分类及产生原因
第3节 常见的几种杂光现象
第4节 杂光抑制原理及方法
第5节 杂散抑制实例
第十四章 空间光学遥感器前沿技术 4学时 王虎
第1节 空间光学遥感器发展趋势
第2节 天基薄膜衍射成像技术
第3节 空间分块可展开光学成像技术
第4节 天基光学合成孔径成像技术
第5节 天基超光谱成像技术
第6节 在轨装配成像技术
第7节 下一代空间光学望远镜技术

参考书
1、 对地观测遥感相机研制@航天光学遥感技术@空间相机设计与试验 乔治·约瑟夫@马文坡@陈世平 2019年3月@2010年@2003年 国防工业出版社@中国科学技术出版社@中国宇航出版社

课程教师信息
王虎,博导,研究员;薛要克,硕导,高工