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光谱成像仪等助力空间红外光电探测迈向新台阶

时间:2017-11-27来源:上海科技报 点击: 百度搜索

【导读】日前,我国成功发射风云三号D星。星上搭载的两台核心光学仪器中分辨率成像仪Ⅱ型和全新研制的红外高光谱大气探测仪,由中科院上海技术物理研究所承担研制。 作为风云系列气象卫星家族......
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  日前,我国成功发射风云三号D星。星上搭载的两台核心光学仪器——中分辨率成像仪Ⅱ型和全新研制的红外高光谱大气探测仪,由中科院上海技术物理研究所承担研制。

  作为风云系列气象卫星家族的新成员,风云三号D卫星将与2013年9月发射成功的风云三号C卫星共同组网,强化我国极轨气象卫星上、下午星组网观测的业务布局。

  历来推崇“实干见物”的上海技物所人,坚守初心,御风前行,为在世界舞台上更好地谱写我国空间红外光电技术的强国新篇章不断奋勇前行。

  光谱成像仪媲美全球最强

  中分辨率光谱成像仪Ⅱ型是D星搭载的核心光学仪器,可与美国最新发射的联合极轨气象卫星的成像仪器相媲美,有望成为国际上最先进的宽幅成像遥感仪器之一。该载荷是在风云三号卫星前3颗星配置的两台成像仪器——扫描辐射计和中分辨率光谱成像仪的基础上升级而来,相较原有的光谱成像仪新增了6个红外通道,更重要的是新增了地面分辨率可以达到250米的红外分裂窗通道,仪器定标精度和探测灵敏度指标全面提高。

  研制团队在高灵敏度探测、全谱段星上实时定标提高定量化性能、多光路低温光校等技术上实现了新的创新和进步,载荷可以通过250米可见光近红外通道每日无缝隙获取全球真彩色遥感图像,并可成为世界上首台获取全球250米分辨率长波红外分裂窗区资料的成像仪器。

  这一技术提升可以实现云、、水汽、陆地表面特性、海洋水色等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演,为我国生态治理与恢复、与保护提供科学支持,为全球生态环境、灾害监测和气候评估提供中国观测方案。

  大气“CT机” 接近国际先进

  红外高光谱大气探测仪为D星首次配置的光学载荷。它的“新”主要体现在:采用目前国际最先进的动镜式傅里叶干涉探测技术,实现对地气系统的高光谱分辨率红外观测。通过60毫米有效大口径、每秒4辐的快速光谱探测,探测仪可以在3.92微米到15.38微米红外光谱波段范围的1370个通道均实现0.625波数的探测能力,对大气进行分层精细观测。该性能可使我国大气温度和大气湿度廓线反演精度在现基础上提高 1倍以上,接近国际先进水平。

  研制团队首次在国内实现中波波段锑化铟材料光伏探测器的高性能航天应用。同时,红外全光路热控和辐射控制、200K的低温光学技术的应用能显著提升仪器性能,并通过基于仪器模型开展高精度辐射和光谱定标,实现仪器研制和用户预处理的协同研究,有效提升仪器定量化水平。

  目前,我国极轨气象卫星和静止轨道气象卫星都已实现升级换代,上海技术物理研究所在气象卫星光学载荷研制能力上的不断进步和创新,已使我国成为世界上唯一在高低轨同时具备多通道成像和高光谱大气垂直探测能力的国家,使我国的气象科技跻身世界一流。

  中分辨率光谱成像仪Ⅱ型是D星搭载的核心光学仪器,仪器定标精度和探测灵敏度指标全面提高;而红外高光谱大气探测仪为D星首次配置的光学载荷,该性能可使我国大气温度和大气湿度廓线反演精度在现基础上提高 1倍以上,接近国际先进水平,均足以见证气象卫星光学载荷研制能力上的不断进步和创新。

(责任编辑:Labtoday)
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