天问一号高分辨率相机图像存储及处理系统设计

作者：王征; 何云丰; 孙兴国; 吴凡路; 王栋^*

来源：光学精密工程, 2022, 30(02): 127-136.

• 天问一号
• 高分辨率相机
• 存储及处理
• 现场可编程门阵列(FPGA)
• NAND Flash

由于地球和火星之间数据传输带宽受限,无法将大量的高分辨率图像实时传回地面,天问一号高分辨率相机需要载荷本身具备图像存储能力。针对高分辨率相机成像数据量巨大问题,本文设计了基于FPGA的NAND Flash图像存储及处理系统。首先,根据成像系统CCD和CMOS图像传感器输出种类,划分了NAND Flash存储空间。接着,为解决高速率存储问题,设计了流水存储方法。然后,针对在轨新增坏块问题,设计了坏块自检方法。最后,为解决地火传输带宽紧张问题,设计了下采样、像元融合、区域提取等图像处理方法。试验结果表明,高分相机存储及处理系统接收并存储图像数据率达到3 Gb/s,下行数据量最低约可降至原数据量0.4%。通过使用多种下行工作模式,既能获取丰富的图像数据,又能满足深空探测有限的传输速率。

• 单位
  中国科学院长春光学精密机械及物理研究所