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航天科技集团五院自主研发两款国际水准的探测器

仪表研发 2019年11月22日 08:37:00 来源:航天科技集团人气:11884
  【仪表网 仪表研发】近日,在湖南省举办的第三届航天航空航海产业发展论坛上,航天科技集团五院508所展出了两款自主研发的新型探测器,标志着我国航天遥感领域可见光探测器迈入了新阶段。
 
  据悉,该所研发的这两款探测器不仅是世界上线阵长度长的探测器,而且探测器电路的体积、重量和功耗均大幅降低,性能指标达世界水准,打破了我国一直以来在高性能图像探测器研发能力上的落后局面,实现了图像探测器的完全自主可控。
 
  在地球之外的浩瀚宇宙,遥感卫星发挥着“站得高,看得远”的“天眼”作用,为农业估产、海洋监测、环境监测、气象观测、防灾减灾和国防建设等恪尽职守。
 
  而探测器相当于“天眼”的“视网膜”,是遥感卫星的核心器件,遥感相机的光、机、电等其他部件都要与探测器配套设计。
 
  遥感卫星在距离地面几百公里高的近地轨道上,为了保证不“掉”下来,需要保持大约每秒钟7公里的飞行速度。这种情况下,卫星相机接收到的光信号会比较微弱,需要采用时间延迟积分技术对同一个景物多次曝光成像。
 
  目前,遥感相机采用的主流探测器是具有TDI功能的电荷耦合器件TDI-CCD。随着半导体芯片技术的发展以及CMOS工艺探测器性能的提高,在商业和民用领域,CMOS探测器已经全面替代CCD。
 
  作为我国空间光学遥感领域的主力军单位,508所近年来将探测器技术作为该所的核心技术之一,在先进探测器技术的研发上投入了大量资源。
 
  经过3年多的自主研发,该所终于研制出具有世界水平的新一代TDI-CMOS探测器。
 
  据了解,TDI-CMOS探测器具有高度的集成性,可大幅度减小遥感相机的体积、重量和功耗,具有大动态范围、高响应度、高信噪比、背景噪声低、光响应一致性好等优势。
 
  同时,随着自主可控的呼声越来越高,508所把探测器技术提升到关系生存发展的高度,采取了“先规划再研发”的思路,目前已经初步形成了型谱化的产品系列。
 
  后续应用中,TDI-CMOS探测器将在高分辨率对地观测、深空探测和天文观测等航天遥感领域发挥重大作用。
 
  “使用传统的探测器,一个探测器需要单独配备供电电路板、信号驱动板、信号处理板等多块电路板。”508探测器技术实验室负责人陈瑞明说,“如果卫星装上我们研制的这款新型探测器,那么一块电路板就能替代之前所有的电路板,多块电路板上实现的功能被集成到新型探测器中,同时,也可以免去电路板之间的传输电缆。”如此一来,该探测器不仅符合载荷轻量化趋势,节约了整星成本,而且提高了系统的整体可靠性,使成像效果更加理想。
 
  目前,508所研制的这两款探测器已具备较高的技术成熟度,并通过了包括抗辐照在内的各项模拟太空环境的可靠性试验,满足宇航产品的高可靠、长寿命需求。
 
  据悉,该新型探测器已实现量产并应用于遥感卫星型号的飞行产品研制中。
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