文章來源：中國航天科技集團有限公司 發(fā)布時間：2019-11-18
近日，在湖南省舉辦的第三屆航天航空航海產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，航天科技集團五院508所展出了兩款自主研發(fā)的新型探測器，標(biāo)志著我國航天遙感領(lǐng)域可見光探測器邁入了新階段。
據(jù)悉，該所研發(fā)的這兩款探測器不僅是世界上線陣長度最長的探測器，而且探測器電路的體積、重量和功耗均大幅降低，性能指標(biāo)達(dá)世界領(lǐng)先水準(zhǔn)，打破了我國一直以來在高性能圖像探測器研發(fā)能力上的落后局面，實現(xiàn)了高端圖像探測器的完全自主可控。
在地球之外的浩瀚宇宙，遙感衛(wèi)星發(fā)揮著“站得高，看得遠(yuǎn)”的“天眼”作用，為農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、海洋監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、氣象觀測、防災(zāi)減災(zāi)和國防建設(shè)等恪盡職守。
而探測器相當(dāng)于“天眼”的“視網(wǎng)膜”，是遙感衛(wèi)星的核心器件，遙感相機的光、機、電等其他部件都要與探測器配套設(shè)計。
遙感衛(wèi)星在距離地面幾百公里高的近地軌道上，為了保證不“掉”下來，需要保持大約每秒鐘7公里的飛行速度。這種情況下，衛(wèi)星相機接收到的光信號會比較微弱，需要采用時間延遲積分技術(shù)對同一個景物多次曝光成像。
目前，遙感相機采用的主流探測器是具有TDI功能的電荷耦合器件TDI-CCD。隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展以及CMOS工藝探測器性能的提高，在商業(yè)和民用領(lǐng)域，CMOS探測器已經(jīng)全面替代CCD。
作為我國空間光學(xué)遙感領(lǐng)域的主力軍單位，508所近年來將探測器技術(shù)作為該所的核心技術(shù)之一，在先進探測器技術(shù)的研發(fā)上投入了大量資源。
經(jīng)過3年多的自主研發(fā)，該所終于研制出具有世界領(lǐng)先水平的新一代TDI-CMOS探測器。
據(jù)了解，TDI-CMOS探測器具有高度的集成性，可大幅度減小遙感相機的體積、重量和功耗，具有大動態(tài)范圍、高響應(yīng)度、高信噪比、背景噪聲低、光響應(yīng)一致性好等優(yōu)勢。
同時，隨著自主可控的呼聲越來越高，508所把探測器技術(shù)提升到關(guān)系生存發(fā)展的高度，采取了“先規(guī)劃再研發(fā)”的思路，目前已經(jīng)初步形成了型譜化的產(chǎn)品系列。
后續(xù)應(yīng)用中，TDI-CMOS探測器將在高分辨率對地觀測、深空探測和天文觀測等航天遙感領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。
“使用傳統(tǒng)的探測器，一個探測器需要單獨配備供電電路板、信號驅(qū)動板、信號處理板等多塊電路板。”508探測器技術(shù)實驗室負(fù)責(zé)人陳瑞明說，“如果衛(wèi)星裝上我們研制的這款新型探測器，那么一塊電路板就能替代之前所有的電路板，多塊電路板上實現(xiàn)的功能被集成到新型探測器中，同時，也可以免去電路板之間的傳輸電纜。”如此一來，該探測器不僅符合載荷輕量化趨勢，節(jié)約了整星成本，而且提高了系統(tǒng)的整體可靠性，使成像效果更加理想。
目前，508所研制的這兩款探測器已具備較高的技術(shù)成熟度，并通過了包括抗輻照在內(nèi)的各項模擬太空環(huán)境的可靠性試驗，滿足宇航產(chǎn)品的高可靠、長壽命需求。
據(jù)悉，該新型探測器已實現(xiàn)量產(chǎn)并應(yīng)用于遙感衛(wèi)星型號的飛行產(chǎn)品研制中。
【責(zé)任編輯：王莉 趙藝涵】