長春光機所突破航天高分辨率高光譜成像關鍵技術

　　日前，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所突破了航天高分辨率高光譜成像關鍵技術。該技術利用離軸三反非球面光學系統、復合棱鏡分光、推掃成像和指向鏡運動補償技術，有效解決了航天高光譜遙感中高空間分辨率、高光譜分辨率與圖像高信噪比之間的矛盾，突破了視場分離、光譜分光、在軌光譜輻射定標等關鍵技術瓶頸，為我國航天高分辨率高光譜成像技術的工程化奠定了技術基礎。

　　長春光機所研究員顏昌翔及其研究團隊針對航天高光譜遙感領域的視場分離、光譜分光、圖像信噪比、在軌光譜輻射定標等關鍵技術瓶頸提出了一系列創新性的解決方法。研究團隊采用離軸三反非球面光學系統、單晶硅無基底狹縫的視場分離器和復合棱鏡分光加非球面準直成像光譜儀的技術方案，實現了全色、可見近紅外和短波紅外三光路準確分離，保證了系統寬波長覆蓋，并實現了高光譜和高空間分辨率、高信噪比，保證了光譜成像質量。該團隊采用指向鏡運動補償方案，建立了在軌實時計算指向鏡運動補償曲線的數學模型，實現了實時計算和控制，使探測器接收的光能量增加到4-6倍，顯著提高了系統信噪比，解決了高光譜和高空間分辨率成像的矛盾。同時，該研究團隊還采用鍍膜的釹鐠玻璃加積分球的在軌定標技術，利用指向反射鏡自準，實現了全光路光譜和輻射定標。該團隊共發表學術論文85篇，其中EI、SCI收錄36篇，并有6項已授權國家發明ZL。目前，該技術已獲吉林省2013年度科技進步一等獎。

　　利用此項技術成果研制的天宮一號高光譜成像儀，為我國首次自主獲取航天高分辨率高光譜圖像數據提供了技術支撐，填補了國內空白。天宮一號高光譜成像儀已在軌穩定運行兩年半，獲取了大量高光譜圖像數據，并已應用于油氣勘探、礦物探測、林業調查、土地利用/覆蓋變化、海岸帶資源調查等領域，為國民經濟可持續健康發展規劃提供了科學決策依據。

　　據悉，此項技術已經在更高性能航天高光譜成像儀的研制工作中得到應用，必將在持續推進我國航天高光譜遙感技術的發展中起到其應有的作用。