文章來(lai)源：中(zhong)國(guo)航天科(ke)技集團有限公(gong)司 發布時間(jian)：2020-11-18
近(jin)日，在湖南(nan)省舉辦的(de)第三(san)屆航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)海(hai)產業發展論(lun)壇上(shang)，航(hang)(hang)天科技集團五院508所展出了兩(liang)款自主研發的(de)新(xin)型探測(ce)(ce)器(qi)(qi)，標(biao)志(zhi)著我國航(hang)(hang)天遙感領域可見光探測(ce)(ce)器(qi)(qi)邁入了新(xin)階段。
據(ju)悉，該所研(yan)發的(de)這兩款探(tan)(tan)測器(qi)(qi)不僅(jin)是世界上線陣長度(du)最(zui)長的(de)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)，而且探(tan)(tan)測器(qi)(qi)電路(lu)的(de)體積、重量和功耗(hao)均(jun)大幅(fu)降低，性(xing)能指標達世界領先水準(zhun)，打(da)破了我國一直(zhi)以來在(zai)高(gao)性(xing)能圖像探(tan)(tan)測器(qi)(qi)研(yan)發能力上的(de)落(luo)后局面，實現了高(gao)端圖像探(tan)(tan)測器(qi)(qi)的(de)完全自主(zhu)可控。
在地球之(zhi)外的浩瀚宇宙，遙(yao)感衛星發揮(hui)著(zhu)“站得高，看得遠”的“天眼”作(zuo)用，為農業(ye)估產、海洋監(jian)測、環境監(jian)測、氣(qi)象觀(guan)測、防災(zai)減災(zai)和國防建設等恪盡(jin)職守。
而探(tan)測(ce)器(qi)(qi)相(xiang)當于(yu)“天眼”的“視(shi)網膜”，是(shi)遙感(gan)衛星的核心器(qi)(qi)件(jian)，遙感(gan)相(xiang)機的光、機、電等(deng)其他(ta)部件(jian)都(dou)要(yao)與探(tan)測(ce)器(qi)(qi)配套(tao)設計。
遙(yao)感衛星(xing)在距離地面幾百公里(li)高的(de)近地軌道上(shang)，為了保證不(bu)“掉”下來(lai)，需(xu)要保持大約每秒(miao)鐘(zhong)7公里(li)的(de)飛行速度。這種情況下，衛星(xing)相機接收到的(de)光(guang)(guang)信號(hao)會比較微弱，需(xu)要采(cai)用時間延遲積分技術對同(tong)一個景物多次曝光(guang)(guang)成(cheng)像。
目前，遙(yao)感(gan)相機采用的主(zhu)流探(tan)(tan)測器(qi)是具有TDI功能的電荷耦(ou)合器(qi)件TDI-CCD。隨著半導(dao)體芯片技術的發展(zhan)以(yi)及(ji)CMOS工藝探(tan)(tan)測器(qi)性能的提高，在商業和民用領域，CMOS探(tan)(tan)測器(qi)已經全(quan)面替代(dai)CCD。
作為我國空間光學遙感領域的(de)主力軍(jun)單位(wei)，508所(suo)近(jin)年來將探測(ce)(ce)器(qi)技術(shu)作為該所(suo)的(de)核心技術(shu)之一，在先進探測(ce)(ce)器(qi)技術(shu)的(de)研發上投(tou)入了(le)大量資(zi)源。
經過3年多的自(zi)主研發，該所終于研制出具有世界領先水平的新一(yi)代TDI-CMOS探測器。
據了解，TDI-CMOS探(tan)測器具(ju)有高度(du)(du)的集成性，可大幅度(du)(du)減小遙感(gan)相機的體積、重(zhong)量(liang)和功耗，具(ju)有大動態(tai)范圍(wei)、高響(xiang)應(ying)(ying)度(du)(du)、高信噪比、背(bei)景噪聲低、光響(xiang)應(ying)(ying)一致性好等(deng)優(you)勢。
同時，隨(sui)著自主可(ke)控(kong)的(de)呼聲(sheng)越來越高(gao)，508所(suo)把探(tan)測器技術提升(sheng)到關系(xi)生(sheng)存發(fa)展(zhan)的(de)高(gao)度，采取了“先規(gui)劃再研(yan)發(fa)”的(de)思路，目前已(yi)經(jing)初步形成了型譜(pu)化的(de)產品系(xi)列。
后續應用中(zhong)，TDI-CMOS探測(ce)器將在高(gao)分辨率對地觀測(ce)、深空探測(ce)和天文觀測(ce)等航天遙感領域發(fa)揮重(zhong)大(da)作用。
“使用傳統的(de)(de)探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)，一(yi)個探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)需(xu)要單(dan)獨配備供(gong)電(dian)電(dian)路板(ban)(ban)、信號驅動板(ban)(ban)、信號處(chu)理板(ban)(ban)等(deng)多塊(kuai)(kuai)電(dian)路板(ban)(ban)。”508探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)技術實驗室負責(ze)人陳瑞明說，“如(ru)果(guo)衛星裝(zhuang)上我們研制的(de)(de)這款新(xin)(xin)型探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)，那么一(yi)塊(kuai)(kuai)電(dian)路板(ban)(ban)就能(neng)替代之前(qian)所有的(de)(de)電(dian)路板(ban)(ban)，多塊(kuai)(kuai)電(dian)路板(ban)(ban)上實現的(de)(de)功(gong)能(neng)被(bei)集成到新(xin)(xin)型探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)中，同時，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)免(mian)去電(dian)路板(ban)(ban)之間的(de)(de)傳輸電(dian)纜。”如(ru)此(ci)一(yi)來，該探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)不僅(jin)符合載(zai)荷(he)輕量化(hua)趨(qu)勢，節約了整星成本，而且提(ti)高了系統的(de)(de)整體可(ke)(ke)靠(kao)性，使成像效果(guo)更加理想。
目前，508所研制(zhi)的(de)(de)這(zhe)兩款探測(ce)器(qi)已(yi)具備較(jiao)高(gao)的(de)(de)技術成熟度，并(bing)通(tong)過了(le)包括抗輻(fu)照在內的(de)(de)各項模擬太空(kong)環境(jing)的(de)(de)可(ke)靠性試驗，滿足宇航(hang)產品的(de)(de)高(gao)可(ke)靠、長壽命需求。
據(ju)悉，該新型探測器已(yi)實(shi)現量產(chan)(chan)并應用于遙感衛星型號的(de)飛行產(chan)(chan)品研制(zhi)中。
【責任編輯：王莉 趙藝涵】