PRISM：欧空局未来在对地观测任务中将使用的超光谱成像仪

ＰＲＩＳＭ是欧空局为利用卫星研究陆地表面而研制的一台星载超光谱成像仪。这项任务的主要目的是在局部地区到大面区域尺度从空间观测生物物理过程。设计ＰＲＩＳＭ是为了在中型太阳同步极轨卫星上飞行，并在两上光谱波段提供相互配准的光谱图像，在可见和短波红外波段（４５０－２３５０ｎｍ）它的光谱分辨率大约为１０ｎｍ，在热红外波段（３．５－１２．３μｍ）仪器可分成带宽的１μｍ的４个光谱波段。空间分辨率在地面大约为５     

红外高光谱成像仪的系统测试标定与飞行验证

红外谱段是高光谱遥感中非常有用的波段,由于红外波段的能量小、焦平面探测器研制难、红外背景辐射大等原因,红外谱段的高光谱成像系统并不常见,目前仍然处于仪器发展阶段.本文介绍了一台机载热红外高光谱成像仪,它在8.0~12.5μm的光谱范围内可得到180个波段的光谱信息,光谱分辨率优于44 nm,光谱定标精度优于1 nm.仪器观测总视场14°,空间分辨率优于1 mrad,噪声等效温差优于0.2 K@300 K(平均).仪器于2015年5月开展了实验室辐射标定和光谱标定,并于2015年6月在中国浙江舟山开展了飞行试验,获取了指定区域的红外高光谱图像,处理结果表明红外高光谱数据立方体可以有效地反演地表温度和地表辐射率,反演的发射率曲线可以用于地物识别.     

能同时探测可见光和红外的新探测器(上)

法国红外公司(Sofradir)把碲镉汞工艺技术同硅读出电路技术混合起来以制作红外探测器。由于碲镉汞材料的截止波长可调,这种探测器可覆盖0.8μm～14μm的带宽.红外探测器多半被用于0.8μm和15μm之间的波段.不断涌现的一些新应用表明需要一些能覆盖一个更宽波段的探测器,尤其是那种能同时敏感可见和红外光谱的探测器.例如高光谱应用,其中的全色通道一般都连带着一个红外通道.对于这样的应用来说,如果能够获得一种覆盖这两个通道的探测器,就可大大简化仪器的结构.其它潜在的应用可能是可见光范围内的分光学研究,这种研究需要把传感器的灵敏度扩展到近红外光谱.用第一流的高性能硅传感器并不能满足这一要求,因为这种传感器缺失0.8μm至1μm波段的灵敏度.在物理上,碲镉汞材料可工作于可见光,如果是混成结构,则有可能提供高量子效率和大的占空因数.除此之外,法国红外公司的Non P离子注入工艺和混成工艺具有独特的优点,利用这些工艺可研制出能同时敏感可见和红外光谱的高性能探测器.对于需要宽波段探测器的应用来说,这种探测器是令人感兴趣的选择对象.本文介绍法国红外公司用以研制这种新式探测器的方法,并讨论了这种新式探测器的潜在应用及其意义,最后给出了关于这种探测器的最新结果及其性能.     

模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术研究进展

高光谱成像技术对伪装隐身技术提出了新的更高要求。研究绿色植被光谱特征的各种模拟技术,可为解决高光谱成像探测下目标的伪装问题提供新的思路。本文总结了绿色植物在可见-近红外波段以及热红外波段的光谱特征,分析了其在不同波段的光谱特性形成机制,阐述了近年来模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术的研究进展,分析了现有高光谱伪装材料与技术的特点及存在的弊端,提出了模拟绿色植被光谱特征的高光谱伪装材料与技术的发展方向和趋势。     

德国MOMS—02传感器全色波段和光谱波段的设计

德国在八十年代初研制的多光谱立体相机是一种推扫式地面遥感CCD测量仪,第一代产品是MOMS-01型两通道系统,瞬时视场20m。在1994年装载在用航天飞机发射的Pallet小型卫星上,执行STS-7/11任务。 MOMS-02是第二代产品,是由德国Messerschmitt Bolkow-Blohm有限公司与德国航空航天研究部签定合同,由德国研究技术部投资。MOMS-02型测量相机有三个可见波段和一个近红外波段。有一个星下相机和两个星下点前、后倾角为21.95°的相     

主题测绘仪

主题测绘仪是一种新的多光谱遥感仪器,第一次载于1982年发射的美国陆地卫星4号上,由于它除了可见光和近红外波段外,还增加了中红外和远红外波段,地面分辨率较高,发射后预计在一年内回收,因此引起了各方面的重视。陆地卫星4号的主要仪器——主题测绘仪以及多光谱扫描仪是由Hughes飞机公司的SBRC转包。此外,星上还载有太阳能电池板、S频带发射机、宽带通讯系统、行波管放大器、太阳传感器、组合式飞行姿态控制系统、指令和数据处理组件、功率组件、推进器组件和窄带磁带记录仪。     

可见-红外宽光谱的两种分色方法

空间光学遥感仪器的工作光谱往往覆盖从可见到长波红外的宽光谱范围,它们是利用数个甚至二十多个光谱通道获取信息的.因此通常需要一个覆盖全光谱的分色片将光谱一分为二,将不同光谱分配到透射和反射光路中.通过对基片材料、膜层材料、膜系结构的设计和分析,得到可见-红外宽光谱的两种分色方法.利用真空中的光学薄膜沉积技术,制备出了两类性能良好的可见-红外宽光谱分色片,光谱覆盖范围0.4μm～13μm,可见光区透射率大于80%,6μm ～13μm的长波红外反射率大于90%.     

基于空间调制和单元器件的短波红外光谱探测

目前近红外波段的光谱探测在各个领域已经得到广泛应用[1],但在短波红外波段,由于受焦平面红外探测器发展水平的限制,短波红外波段光谱探测还存在难以消除非均匀性以及分辨率高时信噪比不足的缺点.本文从理论上分析了基于空间光调制器和单元探测器的多通道探测方法的信噪比优势,并利用基于Hadamard变换的空间光调制光谱探测方法,成功进行了单元探测器获取多谱段信息的模拟实验,从而提出一种可以减少短波红外光谱探测对焦平面器件的依赖的制备红外光谱探测仪的新思路,并证明了这种方法的可行性.     

《风云一号气象卫星》专辑序言

甚高分辨率扫描辐射计(VHRSR)是我国风云一号气象卫星上的可见红外多波段遥感仪器,是我国继红外地平仪之后,进入空间应用的又一红外仪器,标志着红外技术在空间应用上达到一个新的台阶。为了获取高质量的卫星昼夜云图,并能适应发射时的力学环境和入轨后的空间环境,研制时对扫描辐射计提出了一系列高的要求。为此发展了高性能的硅光电二极管、工作温度105K的碲镉汞红外探测器和辐射致冷器、超高真空下长寿命的扫描驱动器、     

从可见光到热红外全谱段探测的星载多光谱成像仪器技术发展概述

从可见光到热红外的全谱段探测的多光谱成像仪器能够同时对可见光、近红外、短波红外、中波红外、长波红外光谱范围内的多个谱段进行探测,是目前得到广泛研究及应用的成像光谱仪器。这类仪器在国土资源、环境监测、城市遥感、海洋监管等方面均有较高的应用价值。本文概述了此类仪器的国内外研究发展现状,对国外Landsat系列载荷、MODIS、国内的资源系列载荷、高分五号全谱段光谱成像仪等代表性仪器的技术指标和特点进行了总结。通过分析认为更加全面和精细的光谱覆盖、成像方式的改进与技术指标提高、定标手段和定量化水平提高、数据的持续性及稳定性是未来发展的趋势。     

多光谱热像仪改进成像质量

通过大气对地球表面成像存在许多困难。但1998年 10月 31日发射的一个卫星携带的先进多光谱热像仪可以克服它们。设计的 15波段传感器系统可对大气条件进行修正 ,并改进辐射计精度。洛斯·阿拉莫斯国家实验室空间和遥感科研组领导人 P.G.Weber说 :此仪器的谱带范围从蓝光到长波红外 ,可像红外成像波段一样以相同空间分辨率对大气水蒸汽、气溶胶、薄云进行修正。这将提供比依靠较少光谱波段的空中摄像装置大的能力。Spot 4用三个波段成像 ,而 Landsat则用 7个波段成像。休斯研究实验室建立了一种使用带有 12 .5μm和 50 μm像素的三个传感…     

低偏振超宽光谱分色膜设计与制备

可见/红外超宽光谱分色片是星载中分辨率光谱成像仪III 型光学系统中的重要光学薄膜器件。利用诱导透射原理,采用金属-介质膜系结构加非对称等效导纳匹配层,实现了45°入射时0.4~1.05 μm光谱高效透射,1.35~13 μm波段光谱高效反射,从而将入射光束分配到不同的光路。同时通过消偏振控制设计,获得了可见近红外波段低偏振灵敏度（LPS）。所研制的分色片可见近红外波段平均透射率大于85%,LPS小于4%;短波及长波红外波段平均反射率大于90%。     

基于可见光光谱图像的红外多光谱图像仿真生成

阐述了红外多光谱图像仿真技术的意义和原理,研究了一种红外多光谱图像的仿真生成方法.提出了一种基于可见光/近红外波段多光谱、超光谱图像数据的地面场景建模方法,以及无监督分类方法和有监督分类方法相结合的地物像元分类、匹配、标记的策略,可以高效地解决像元地物自动匹配标记的问题.利用RGB彩色图像验证了这一方法,在将图像分割后为每类像元赋予相应的红外发射率数值,生成了4个红外波段的多光谱仿真图像,验证了该方法的可行性,指出了多光谱、超光谱图像数据在仿真应用中的各自特点.从仿真结果可以看出:不同波段图像中目标和背景之间呈现不同的特征.该方法可以生成空间形貌和辐射特征接近真实环境的红外多光谱仿真图像,对长波红外波段的多光谱成像探测仪器的研制和目标、背景光谱特征分析与探测算法的研究具有一定意义.     

WFH-2.5型近红外地物光谱仪的原理

本文阐述了用PbS探测器研制成的WFH-2.5型近红外地物光谱仪的原理,重点讨论了仪器的灵敏度和分辨率以及仪器光学和电子装置的设计原理。仪器多次参加国内大型遥感试验,提供了0.5～2.5μm波段的可见及近红外波段的光谱反射率曲线200多条,受到用户好评。     

用于电光定标的高性能光谱辐射计

美国圣巴巴拉红外公司已研制出一种可对电光测试站、光源及光学表面进行高精确度辐射定标的双波段红外光谱辐射计．这台型号为RAD-9000的红外光谱辐射计覆盖3μm-5μm和8μm-12μm两个谱段,其热灵敏度好于40mK,支持278至373K的目标温度,光谱分辨率(D1／1)优于2％．该红外光谱辐射计由计算机进行控制．除了能提供高性能的相对辐射测量以外,     

助熔剂法生长GaPO4晶体

采用助熔剂法生长了GaPO4晶体。热重-差热(TG-DSC)分析得到晶体的熔点为1 070℃,采用紫外-可见分光光度计测量了晶体的室温紫外-近红外透过谱,采用红外光谱分析仪测量了晶体的红外透过谱。结果表明,GaPO4晶体透光波段很宽,采用助熔剂法生长晶体有效地抑制了晶体中OH-基团的产生。     

红外光学元件的制备

一、引言可见光谱在0.4—0.7微米波段,可见区外,来有较宽的电磁波谱带。波长由0.7—1000微米的电磁波被称为红外线。其中,近红外在0.7—2微米,中红外在2—14微米     

多光谱测量工程的结果和现状

目前,空军地球物理实验室(AFGL)正为空间和导弹系统部(SAMSO)进行多光谱测量试验(MSMP)。该试验包括在远红外、中红外、近红外、真空紫外和紫外波段测量高空(<150公里)的低推力火箭发动机(315磅,1150磅)的尾焰特性,获得有关光谱、空间和总辐射强度的数据。这项实验性的技术是发射一作为目标的发动机和装有许多仪器的测量舱,两者用同一运载工具发射。仪器舱内的姿态控制系统与X波段跟踪器连接,仪器舱与运载部分分离后,用它们捕获并跟踪目标发动机上的X波段信标,信标对准固定的传感器。计划进行六次飞行——其中三次试验飞行将在新墨西哥州的白沙导弹基地进行,并在试验后回收,另外三次高速(6公里/秒)飞行试验将在加利福尼亚州的范登堡空军基地进行。本文描述1977年11月10日在白沙导弹基地所作的第一次系统试飞的结果以及多光谱测量工程的现状。     

VF921B型地物光谱仪

VF921B型地物光谱仪是适用于野外测量的可见／近红外波段便携式光谱测量仪器。本文介绍了仪器的系统结构、工作原理和技术指标，以及仪器的光学系统和模拟信号处理系统的电路原理；同时阐述了软件的光谱处理功能，并对仪器的测量误差进行了分析。     

机载高光通量双波段成像光谱仪的设计

分析了成像光谱仪常见结构的优缺点并给出了分析过程,对望远镜系统和光谱成像系统结构进行了合理选择,实现了单一成像光谱仪同时覆盖可见近红外(VNIR)和中波红外(MWIR)双波段。根据研究目标要求设计了一个大F数(VNIR波段F/3,MWIR波段F/2)机载双波段成像光谱仪。该光谱仪双通道共用一个同轴平场无遮挡Schwarzschild望远镜,用二向色分束器分开。双通道光谱成像系统均采用同心共轴的Dyson结构,VNIR波段和MWIR波段光谱分辨率分别达到5 nm和15 nm。为使设计的系统结构合理,介绍了光束分离结构和光谱仪的光束折叠方法。设计结果表明:该系统结构简单,效果良好,谱线弯曲分别小于1.2μm和0.5μm,谱带弯曲均小于0.5μm,偏振灵敏度小于4%,适用高光谱分辨率机载双波段成像光谱仪。