文(wen)章(zhang)來(lai)源：中國(guo)航天科(ke)技集團有限公(gong)司 發布時間：2020-11-18
近日(ri)，在湖南省舉辦的第三屆航天(tian)航空航海產業(ye)發(fa)展論壇(tan)上，航天(tian)科(ke)技(ji)集團五院508所展出(chu)了兩款自主研發(fa)的新型探測器，標志(zhi)著我國航天(tian)遙感領(ling)域可見光探測器邁(mai)入了新階段。
據悉，該所研發(fa)的(de)(de)這兩款探測器(qi)(qi)(qi)不僅(jin)是世(shi)界上線陣長度最長的(de)(de)探測器(qi)(qi)(qi)，而且探測器(qi)(qi)(qi)電路的(de)(de)體積、重(zhong)量和功(gong)耗均大幅降低，性(xing)能指標達世(shi)界領先(xian)水準，打破了我國一直(zhi)以(yi)來(lai)在(zai)高性(xing)能圖像探測器(qi)(qi)(qi)研發(fa)能力上的(de)(de)落后局面(mian)，實現了高端(duan)圖像探測器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)完全(quan)自主可控(kong)。
在地球之外(wai)的浩瀚宇宙，遙感衛星發揮著(zhu)“站得(de)高，看(kan)得(de)遠”的“天(tian)眼”作用，為(wei)農業估(gu)產、海(hai)洋(yang)監測(ce)(ce)、環(huan)境監測(ce)(ce)、氣象觀測(ce)(ce)、防災減災和國(guo)防建設(she)等恪盡職(zhi)守。
而探測器(qi)相(xiang)(xiang)當(dang)于“天眼”的“視網膜”，是遙感衛(wei)星的核心器(qi)件，遙感相(xiang)(xiang)機(ji)的光、機(ji)、電等(deng)其他(ta)部件都要與探測器(qi)配套設計。
遙(yao)感衛(wei)(wei)星在距離(li)地面幾(ji)百公(gong)里(li)高的近地軌道上，為了保(bao)(bao)證(zheng)不“掉”下來，需要保(bao)(bao)持大約(yue)每秒鐘(zhong)7公(gong)里(li)的飛(fei)行速度。這種情況下，衛(wei)(wei)星相機(ji)接收到的光(guang)信號會比(bi)較(jiao)微弱，需要采用時(shi)間延遲積分技(ji)術對同一個景物(wu)多(duo)次曝光(guang)成像(xiang)。
目前，遙感相機采用的主流探(tan)測器(qi)(qi)是具有TDI功能(neng)的電荷(he)耦合器(qi)(qi)件TDI-CCD。隨著(zhu)半(ban)導體(ti)芯(xin)片技術的發展以及(ji)CMOS工藝探(tan)測器(qi)(qi)性能(neng)的提高，在(zai)商業和民用領域(yu)，CMOS探(tan)測器(qi)(qi)已經全(quan)面替代(dai)CCD。
作為我國空間(jian)光學遙(yao)感領域的主力軍單位(wei)，508所(suo)近(jin)年來將探(tan)測器技(ji)術(shu)作為該所(suo)的核心技(ji)術(shu)之一(yi)，在先進(jin)探(tan)測器技(ji)術(shu)的研發(fa)上投(tou)入(ru)了大量(liang)資源。
經過(guo)3年多的自主研(yan)發，該所終于研(yan)制出具有世界領先水平的新一代TDI-CMOS探(tan)測器。
據了解(jie)，TDI-CMOS探測(ce)器具(ju)有高度(du)的(de)集成性(xing)(xing)，可大(da)幅度(du)減小遙(yao)感(gan)相機的(de)體積、重量和功耗，具(ju)有大(da)動態范(fan)圍、高響應度(du)、高信噪比、背景噪聲低、光響應一致性(xing)(xing)好等優勢(shi)。
同時，隨著自(zi)主可控的呼聲越來(lai)越高，508所把探測器技術提升到關系(xi)生(sheng)存發(fa)展的高度，采取了“先規(gui)劃再(zai)研發(fa)”的思路，目前(qian)已(yi)經初步形(xing)成了型(xing)譜化的產品(pin)系(xi)列。
后續應用中，TDI-CMOS探(tan)測(ce)器將在高分辨率對地(di)觀測(ce)、深空(kong)探(tan)測(ce)和天文觀測(ce)等(deng)航天遙感領(ling)域發揮(hui)重大作(zuo)用。
“使(shi)用傳統的探測(ce)(ce)(ce)器，一(yi)個探測(ce)(ce)(ce)器需(xu)要(yao)單獨配備供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)、信號(hao)驅動(dong)板(ban)、信號(hao)處理(li)板(ban)等(deng)多塊電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)。”508探測(ce)(ce)(ce)器技(ji)術實驗(yan)室負責人陳瑞(rui)明說，“如(ru)果衛星裝上我(wo)們研制的這款新(xin)型探測(ce)(ce)(ce)器，那(nei)么一(yi)塊電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)就能替代之(zhi)前所有的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)，多塊電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)上實現的功能被集成(cheng)到新(xin)型探測(ce)(ce)(ce)器中，同時，也可以免去(qu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)之(zhi)間的傳輸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜。”如(ru)此一(yi)來，該探測(ce)(ce)(ce)器不僅符合載荷輕量化趨勢，節約了(le)整星成(cheng)本，而(er)且提高了(le)系統的整體可靠性，使(shi)成(cheng)像效果更加理(li)想。
目前，508所研制(zhi)的(de)(de)這兩款探(tan)測器已具備較高的(de)(de)技術成(cheng)熟度(du)，并通過了包括(kuo)抗輻照(zhao)在內的(de)(de)各(ge)項模擬太空環(huan)境的(de)(de)可(ke)靠性(xing)試驗，滿足(zu)宇航(hang)產品的(de)(de)高可(ke)靠、長壽命需(xu)求。
據(ju)悉，該(gai)新型探測器已實現(xian)量產并應用于遙感衛星型號的(de)飛行(xing)產品研(yan)制中。
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