【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，在湖南省舉辦的第三屆航天航空航海產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，航天科技集團(tuán)五院508所展出了兩款自主研發(fā)的新型探測(cè)器，標(biāo)志著我國(guó)航天遙感領(lǐng)域可見(jiàn)光探測(cè)器邁入了新階段。
據(jù)悉，該所研發(fā)的這兩款探測(cè)器不僅是世界上線陣長(zhǎng)度長(zhǎng)的探測(cè)器，而且探測(cè)器電路的體積、重量和功耗均大幅降低，性能指標(biāo)達(dá)世界水準(zhǔn)，打破了我國(guó)一直以來(lái)在高性能圖像探測(cè)器研發(fā)能力上的落后局面，實(shí)現(xiàn)了圖像探測(cè)器的完全自主可控。
在地球之外的浩瀚宇宙，遙感衛(wèi)星發(fā)揮著“站得高，看得遠(yuǎn)”的“天眼”作用，為農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、海洋監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象觀測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)和國(guó)防建設(shè)等恪盡職守。
而探測(cè)器相當(dāng)于“天眼”的“視網(wǎng)膜”，是遙感衛(wèi)星的核心器件，遙感相機(jī)的光、機(jī)、電等其他部件都要與探測(cè)器配套設(shè)計(jì)。
遙感衛(wèi)星在距離地面幾百公里高的近地軌道上，為了保證不“掉”下來(lái)，需要保持大約每秒鐘7公里的飛行速度。這種情況下，衛(wèi)星相機(jī)接收到的光信號(hào)會(huì)比較微弱，需要采用時(shí)間延遲積分技術(shù)對(duì)同一個(gè)景物多次曝光成像。
目前，遙感相機(jī)采用的主流探測(cè)器是具有TDI功能的電荷耦合器件TDI-CCD。隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展以及CMOS工藝探測(cè)器性能的提高，在商業(yè)和民用領(lǐng)域，CMOS探測(cè)器已經(jīng)全面替代CCD。
作為我國(guó)空間光學(xué)遙感領(lǐng)域的主力軍單位，508所近年來(lái)將探測(cè)器技術(shù)作為該所的核心技術(shù)之一，在先進(jìn)探測(cè)器技術(shù)的研發(fā)上投入了大量資源。
經(jīng)過(guò)3年多的自主研發(fā)，該所終于研制出具有世界水平的新一代TDI-CMOS探測(cè)器。
據(jù)了解，TDI-CMOS探測(cè)器具有高度的集成性，可大幅度減小遙感相機(jī)的體積、重量和功耗，具有大動(dòng)態(tài)范圍、高響應(yīng)度、高信噪比、背景噪聲低、光響應(yīng)一致性好等優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)，隨著自主可控的呼聲越來(lái)越高，508所把探測(cè)器技術(shù)提升到關(guān)系生存發(fā)展的高度，采取了“先規(guī)劃再研發(fā)”的思路，目前已經(jīng)初步形成了型譜化的產(chǎn)品系列。
后續(xù)應(yīng)用中，TDI-CMOS探測(cè)器將在高分辨率對(duì)地觀測(cè)、深空探測(cè)和天文觀測(cè)等航天遙感領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。
“使用傳統(tǒng)的探測(cè)器，一個(gè)探測(cè)器需要單獨(dú)配備供電電路板、信號(hào)驅(qū)動(dòng)板、信號(hào)處理板等多塊電路板。”508探測(cè)器技術(shù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人陳瑞明說(shuō)，“如果衛(wèi)星裝上我們研制的這款新型探測(cè)器，那么一塊電路板就能替代之前所有的電路板，多塊電路板上實(shí)現(xiàn)的功能被集成到新型探測(cè)器中，同時(shí)，也可以免去電路板之間的傳輸電纜。”如此一來(lái)，該探測(cè)器不僅符合載荷輕量化趨勢(shì)，節(jié)約了整星成本，而且提高了系統(tǒng)的整體可靠性，使成像效果更加理想。
目前，508所研制的這兩款探測(cè)器已具備較高的技術(shù)成熟度，并通過(guò)了包括抗輻照在內(nèi)的各項(xiàng)模擬太空環(huán)境的可靠性試驗(yàn)，滿足宇航產(chǎn)品的高可靠、長(zhǎng)壽命需求。
據(jù)悉，該新型探測(cè)器已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并應(yīng)用于遙感衛(wèi)星型號(hào)的飛行產(chǎn)品研制中。
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