Some methods and measurement means for energetic characteristics of optoelectronic Earth remote imagers

Abstract

Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, Государственное научно-исследовательское предприятие "Конекс" Предложены методики измерений и схемо-технические решения стендового оборудования для калибровки и аттестации оптико-электронных изображающих систем дистанционного зондирования Земли. Разработаны рекомендации по составу и конструкции отдельных блоков стенда. Часть 1. Методы измерения ВВЕДЕНИЕ В последнее время значительно возрос интерес к оптико-электронным системам дистанционного зондирования Земли из космоса, позволяющим эффективно решать ряд научных и прикладных задач. Разработкой и эксплуатацией таких систем занимаются США, Россия, Китай, ряд европейских стран [12, 23, 25]. Начались такие работы и в Украине. Одной из важных проблем создания оптико-электронных систем космического базирования является их предполетная аттестация. При этом к контрольной аппаратуре и испытательным стендам предъявляются весьма специфические и достаточно жесткие требования как по точностным так и по энергетическим параметрам [15, 16, 23]. В настоящий момент стендов такого класса в Украине не существует. Более того, почти отсутствует и соответствующая элементная и метрологическая базы. Поэтому не только разработка новых аттестационных установок, но даже повторение известных технических решений становится в таких условиях сложной научно-технической задачей. В данной статье рассматриваются схемно-метрологические аспекты этой задачи и обсуждаются предложения по их решению с учетом современных требований. При этом основное внимание уделяется имеющейся и доступной элементной базе, что позволяет уменьшить как стоимость, так и время разработки. МНОГОЗОНАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Основой современного комплекса космических систем дистанционного зондирования Земли является многозональное сканирующее устройство (МСУ) высокого разрешения, предназначенное для синхронного измерения спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ) системы "атмосфераземная поверхность" в узких спектральных зонах при сканировании малым мгновенным полем зрения. Несмотря на значительные функциональные и конструктивные различия разработанных в настоящее время МСУ, их основные характеристики и параметры достаточно близки и отличаются высокими требованиями к чувствительности, амплитудному и спектральному разрешению, линейности функции передачи сигнала (ФПС), стабильности [6, 12, 15, 16, 23, 25]. Важной особенностью таких систем является высокий уровень освещенности приемника излучения в сочетании с очень большим динамическим диапазоном (10 5 …10 6). В качестве иллюстрации, в табл.1 приведены основные энергетические характеристики МСУ, разрабатываемого в настоящее время в Украине.