2、相機(jī)拍攝圖像的基本原理
圖1 利用三線陣方式拍攝月面圖像的原理示意圖
為了確保相機(jī)所拍攝的圖像清晰，制定了當(dāng)太陽與月面夾角大于15度時(shí)相機(jī)才開始拍攝的工作模式。
相機(jī)工作時(shí)，CCD立體相機(jī)采用線陣推掃的方式獲取月面同一目標(biāo)的前視、正視和后視三條線陣的影像，即利用1024行中的第1行、第512行和第1023行分別對(duì)月面同一目標(biāo)進(jìn)行三次掃描拍攝：第1行數(shù)據(jù)為前視17?獲取的圖像，第512行數(shù)據(jù)為正視圖像，第1023行為后視17?獲取的圖像。形象地說就是，當(dāng)相機(jī)與拍攝目標(biāo)連線與垂直方向成17?時(shí)，CCD立體相機(jī)探測(cè)器的第1行獲取目標(biāo)的前視圖像，經(jīng)過大約42秒（衛(wèi)星運(yùn)行了約66km）后，CCD立體相機(jī)探測(cè)器的第512行獲取該目標(biāo)的正視圖像，再經(jīng)過大約42秒后，探測(cè)器的第1023行獲取該目標(biāo)的后視圖像。這樣，月面同一目標(biāo)就在84秒的時(shí)間內(nèi)被CCD立體相機(jī)拍攝了三幅照片，即地面目標(biāo)的前視、正視和后視圖像（圖1）。
二、第一幅圖數(shù)據(jù)的傳輸
與過去的航天測(cè)控任務(wù)不同的是，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星在遠(yuǎn)距離發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，存在著信號(hào)在空間衰減大、信道余量較小、地面接收困難等難題。為確保探測(cè)數(shù)據(jù)的可靠接收，由我國(guó)專門研制了兩座目前我國(guó)口徑最大的分別安裝在中科院國(guó)家天為臺(tái)北京密云和云南昆明的50米和40米數(shù)據(jù)接收天線，具備了距離40萬公里、碼速率3Mbps的數(shù)據(jù)接收能力。CE-1衛(wèi)星的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)就是由這兩座接收天線負(fù)責(zé)接收的（圖2）。
圖2 北京密云和云南昆明數(shù)據(jù)接收地面站接收CE-1衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)示意圖
CE-1衛(wèi)星探測(cè)數(shù)據(jù)的接收必須是衛(wèi)星處于測(cè)控系統(tǒng)喀什站和青島站的可跟蹤和可控的可見弧段內(nèi)以及進(jìn)入地面應(yīng)用系統(tǒng)密云50米數(shù)據(jù)接收站和昆明站40米天線數(shù)據(jù)接收站的可接收弧段內(nèi)才能進(jìn)行的，四站同時(shí)跟蹤衛(wèi)星信號(hào)。在喀什站、青島站對(duì)衛(wèi)星精確測(cè)控的輔助下，CCD立體相機(jī)拍攝獲得的圖像數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星上的有效載荷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)、編碼，然后傳送至衛(wèi)星發(fā)射機(jī)，通過星上定向天線以固定頻率向地球發(fā)送，北京密云地面站和昆明地面站同時(shí)接收下傳數(shù)據(jù)，并通過專用的光纖通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)阶湓谥袊?guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的地面應(yīng)用系統(tǒng)總部后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理與研究的。
