Разработка схемы абсолютных радиометрических измерений с использованием оптико-электронных приборов для наблюдения Земли
ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное развитие методов исследования Земли с помощью космических средств наблюдения прослеживается в течение последнего десятилетия. В интересах наук о Земле и различных отраслей народного хозяйства годами накопленный опыт интерпретации спутниковых измерений демонстрирует, что наблюдения из космоса предоставляют доступ к сведениям о процессах, происходящих на поверхности суши, в атмосфере и океане. Необходимо особо выделить, что с помощью космических средств могут быть охвачены явления различных пространственно-временных масштабов – от планетарных до масштабов регионов и отдельных объектов; от длительного, в течение всего срока службы спутника, до разового наблюдения во времени. В этом заключается существенное преимущество космических средств по сравнению с традиционными – наземными.
Второе важное преимущество космических средств проявляется в оперативности поступления информации на региональные, частные и центральные станции приёма и обработки информации. Очень важным моментом при решении задач, связанных с экологической обстановкой, является мониторинговый режим работы космических средств, позволяющий получать информацию о природно-экологическом состоянии окружающего региона в режиме прямой съёмки и передачи информации.
Радиолокационная, фотографиче
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 9
1.1 Обзор методов дистанционного зондирования Земли 16
1.1.1 Фотографический метод 20
1.1.2 Телевизионные съёмки 23
1.1.2 Сканерные съёмки 24
1.2 Определения теоретических величин и основных положений обеспечения единства радиометрических измерений 32
1.2.1 Основные термины 33
1.2.2 Основные радиометрические характеристики оптико-электронной аппаратуры в составе космических информационно-измерительных систем наблюдения Земли 37
1.2.3 Основные организационно-методические положения обеспечения единства радиометрических измерений 39
1.3 Патент на изобретение – «Электронно-оптический преобразователь и способ получения видеоизображения» 41
2 Разработка обобщённой структурной схемы низкоуровневой спектрозональной оптико-электронной системы видимого и КВИК-диапазонов 47
2.1 Вводные данные 47
2.2 Обобщённая структурная схема низкоуровневой спектрозональной оптико-электронной системы видимого и КВИК-диапазонов 50
2.3 Основные требования, предъявляемые к оптическим системам НУ СЗОЭС видимого и КВИК-диапазонов 54
3 Выбор основных параметров для обобщённой структурной схемы НУ СЗОЭС диапазона 0,4-1,7 мкм 55
3.1 Выбор конструктивных параметров объектива для работы в составе НУ СЗОЭС 55
3.2 Выбор объектива для спектрального диапазона 0,4-1,7 мкм 59
3.3 Особенности ЭОП и ГМП, входящих в состав НУ СЗОЭС видимого диапазона 65
3.4 Цветные гибридно-модульные преобразователи 68
3.5 ПЗС-камеры с электронным умножением 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Bodkin A., Sheinis A., Mc Cann J. Compact multi-band (VIS/IR) zoom imager for high resolution long range surveillance//SPIE Proc. 2005. Vol. 5783. P. 816-826.
2. Бодров B. H., Мустафа Р. Фоточувствительные ПЗС-матрицы с внутренним электронным умножением. Современное телевидение: сборник трудов 17-й международной научно-технической конференции. Москва, 2009 г. С. 136-139.
3. Волков B. Г. Технология наблюдательных приборов «день/ночь»// Спец.техника. – 2001. – №6. – С. 2-10.
4. Волков В. Г. Многоканальные приборы ночного видения наземного применения. // Специальная техника, 2001, № 2, с. 13-20.
5. Волков В. Г. Наголовные приборы ночного видения// Спец.техника. – 2002: – №5. – С. 2-15.
6. Гейхман И. Л., Волков В. Г. Основы улучшения видимости в сложных условиях. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999 – С. 30-32.
7. Дубовик А. С., Апенко М. И. и др. Прикладная оптика. М., Недра, 1982.
8. Зубарев Ю. Б., Сагдуллаев Ю. С. Спектральная селекция оптических изображений. Ташкент: Фан, 1987.
9. Каталог объективов. Л., ГОИ, 1970.
10. Кощавцев Н. Ф., Федотова С. Ф. Состояние и перспективы развития приборов ночного видения // Прикладная физика. – 1999. - №2. – С. 140-145.
11. Кругликов С. B., Логинов А. В., Многоэлементные приёмники изображения. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. – 96 с.
12. Куклев C. B., Соколов Д. С., Зайдель И. Н. Электронно-оптические преобразователи. – М., 2004.
13. Патент РФ №2187169, МПК 7 H01J 31/56. Здобников А. Е., Тарасов В. В., Груздев В. В., Илюхин В. А., Лысов А. Б. Электронно-оптический преобразователь.
14. Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда/ Пер. с англ. Под ред. В. В. Поспелова, Р. А. Суриса
Благодаря глобальному покрытию и высокой частоте получения телевизионные снимки вошли в употребление при обновлении обзорных мелкомасштабных тематических карт, при прослеживании геологических, географических и океанических структур высоких уровней генерализации. Крупные природные образования протяжённостью свыше 100–200 км (тектонические линеаменты, типы географических ландшафтов, течения в океанах и др.) были отслежены по телевизионным снимкам. Однако наиболее перспективными они оказались для обнаружения, определения размеров, оценки интенсивности, прогнозирования развития различных природных процессов, таких как движение морских льдов, сход и становление снежного покрова, изменение влажности почв и сезонные изменения водности замкнутых бассейнов. Большое значение ТВ-изображения обрели при рассмотрении пространственно-временных природных процессов, имеющих катастрофический характер, таких как пыльные бури,