文(wen)章來(lai)源：中國(guo)航(hang)天科技集團(tuan)有限公司 發布時間：2020-11-18
近日，在湖南省舉辦的(de)第三屆航天(tian)航空(kong)航海產業(ye)發展論(lun)壇(tan)上，航天(tian)科技(ji)集團(tuan)五院508所展出了(le)兩款自主研(yan)發的(de)新(xin)型探測器(qi)，標志著我(wo)國航天(tian)遙感領域可見光探測器(qi)邁入了(le)新(xin)階段。
據悉(xi)，該所(suo)研發的(de)這兩款(kuan)探(tan)測(ce)(ce)器不(bu)僅(jin)是世界上(shang)(shang)線(xian)陣長度最長的(de)探(tan)測(ce)(ce)器，而且探(tan)測(ce)(ce)器電路(lu)的(de)體(ti)積、重量和(he)功耗均大幅(fu)降低，性(xing)能指標(biao)達世界領先水準，打破了我國一直以來在(zai)高性(xing)能圖像探(tan)測(ce)(ce)器研發能力上(shang)(shang)的(de)落后局(ju)面，實現了高端圖像探(tan)測(ce)(ce)器的(de)完全自主可控。
在地球之(zhi)外的浩瀚宇宙(zhou)，遙(yao)感衛星發揮著“站得高，看得遠”的“天眼(yan)”作用，為農(nong)業估產、海洋監測、環境(jing)監測、氣象觀測、防(fang)災減災和國防(fang)建(jian)設等恪盡職守。
而探測(ce)器相當于“天眼”的(de)“視(shi)網(wang)膜”，是遙感衛星的(de)核心器件(jian)(jian)，遙感相機(ji)的(de)光、機(ji)、電等其他(ta)部件(jian)(jian)都要(yao)與探測(ce)器配(pei)套設計。
遙(yao)感(gan)衛(wei)星在距離地面幾百公(gong)里(li)高的近地軌(gui)道上(shang)，為了(le)保(bao)證不“掉”下(xia)來，需要保(bao)持大約每秒(miao)鐘7公(gong)里(li)的飛行速度。這種(zhong)情(qing)況下(xia)，衛(wei)星相(xiang)機(ji)接收到(dao)的光信號會比(bi)較微弱，需要采(cai)用時(shi)間延遲積分技術對同(tong)一個景(jing)物多次曝光成像(xiang)。
目前(qian)，遙(yao)感相機(ji)采(cai)用(yong)的(de)主(zhu)流探測(ce)器是具有TDI功能的(de)電(dian)荷耦合(he)器件TDI-CCD。隨著半導體芯片(pian)技(ji)術的(de)發展以及CMOS工藝探測(ce)器性能的(de)提高，在商業(ye)和民用(yong)領域，CMOS探測(ce)器已經全(quan)面替代CCD。
作為我國空間光學遙(yao)感領域的(de)主力軍(jun)單(dan)位，508所近年來(lai)將探測器(qi)技(ji)術(shu)作為該所的(de)核(he)心技(ji)術(shu)之(zhi)一，在先進探測器(qi)技(ji)術(shu)的(de)研發上投入了大量資源(yuan)。
經過3年多(duo)的(de)自主(zhu)研發(fa)，該所終于研制出具有(you)世(shi)界領(ling)先水(shui)平(ping)的(de)新一代TDI-CMOS探測器。
據了解，TDI-CMOS探(tan)測器(qi)具有高度的(de)集成性，可(ke)大幅度減小遙感相機的(de)體積、重量和功耗，具有大動態范圍(wei)、高響(xiang)應度、高信噪比、背景噪聲(sheng)低、光響(xiang)應一致性好(hao)等優勢。
同(tong)時，隨著自主(zhu)可控的(de)(de)呼聲越(yue)來越(yue)高，508所(suo)把探測器(qi)技術提升到關系生存(cun)發(fa)展的(de)(de)高度，采取了“先規劃再研(yan)發(fa)”的(de)(de)思路，目前已經(jing)初步形成了型譜化(hua)的(de)(de)產(chan)品系列。
后(hou)續應(ying)用中，TDI-CMOS探(tan)測器將在高分辨率對地(di)觀測、深空探(tan)測和天文(wen)觀測等航天遙感領域(yu)發揮重大(da)作(zuo)用。
“使(shi)用傳(chuan)統的(de)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)，一(yi)個探(tan)(tan)測器(qi)(qi)需要(yao)單獨(du)配備供電電路(lu)板(ban)(ban)、信(xin)號(hao)驅動板(ban)(ban)、信(xin)號(hao)處(chu)理板(ban)(ban)等多塊(kuai)電路(lu)板(ban)(ban)。”508探(tan)(tan)測器(qi)(qi)技術實(shi)驗(yan)室負責人陳瑞明(ming)說，“如果衛星(xing)裝上(shang)我們研制的(de)這款新型(xing)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)，那么(me)一(yi)塊(kuai)電路(lu)板(ban)(ban)就能(neng)(neng)替代(dai)之前所有的(de)電路(lu)板(ban)(ban)，多塊(kuai)電路(lu)板(ban)(ban)上(shang)實(shi)現的(de)功能(neng)(neng)被(bei)集(ji)成到新型(xing)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)中(zhong)，同時，也可以(yi)免去電路(lu)板(ban)(ban)之間(jian)的(de)傳(chuan)輸電纜(lan)。”如此一(yi)來，該(gai)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)不(bu)僅符合載荷輕(qing)量化(hua)趨勢，節約了(le)整星(xing)成本，而且提(ti)高了(le)系統的(de)整體可靠(kao)性，使(shi)成像效(xiao)果更(geng)加理想。
目前，508所(suo)研制的(de)(de)這(zhe)兩(liang)款(kuan)探測器已具備較(jiao)高的(de)(de)技術成熟度(du)，并通過了包括(kuo)抗(kang)輻(fu)照(zhao)在內(nei)的(de)(de)各項模擬太空環境的(de)(de)可(ke)靠(kao)性試(shi)驗，滿(man)足宇航產(chan)品的(de)(de)高可(ke)靠(kao)、長壽(shou)命需(xu)求。
據悉，該新型探(tan)測器(qi)已實現量(liang)產(chan)并應用于遙感(gan)衛星型號的飛行產(chan)品研制(zhi)中。
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