2、相機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度時相機才開始拍攝的工作模式。
相機工作時，CCD立體相機采用線陣推掃的方式獲取月面同一目標的前視、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行分別對月面同一目標進行三次掃描拍攝：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)相機與拍攝目標連線與垂直方向成17?時，CCD立體相機探測器的第1行獲取目標的前視圖像，經(jīng)過大約42秒（衛(wèi)星運行了約66km）后，CCD立體相機探測器的第512行獲取該目標的正視圖像，再經(jīng)過大約42秒后，探測器的第1023行獲取該目標的后視圖像。這樣，月面同一目標就在84秒的時間內(nèi)被CCD立體相機拍攝了三幅照片，即地面目標的前視、正視和后視圖像（圖1）。
二、第一幅圖數(shù)據(jù)的傳輸
與過去的航天測控任務(wù)不同的是，嫦娥一號衛(wèi)星在遠距離發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，存在著信號在空間衰減大、信道余量較小、地面接收困難等難題。為確保探測數(shù)據(jù)的可靠接收，由我國專門研制了兩座目前我國口徑最大的分別安裝在中科院國家天為臺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)探測數(shù)據(jù)就是由這兩座接收天線負責(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)星探測數(shù)據(jù)的接收必須是衛(wèi)星處于測控系統(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)才能進行的，四站同時跟蹤衛(wèi)星信號。在喀什站、青島站對衛(wèi)星精確測控的輔助下，CCD立體相機拍攝獲得的圖像數(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、編碼，然后傳送至衛(wèi)星發(fā)射機，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接收下傳數(shù)據(jù)，并通過專用的光纖通信網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)阶湓谥袊茖W(xué)院國家天文臺的地面應(yīng)用系統(tǒng)總部后，進行數(shù)據(jù)的分析、處理與研究的。
