红外焦平面阵列及星载红外成像系统的发展

任何温度高于绝对零度的物体都会以红外辐射的方式与环境进行能量交换。作为一种“不可见光”,红外辐射包含可见光波段所没有的客观信息,因此在军民领域得到了广泛应用。特别是在成像方面,红外热成像系统具备全天时工作的独特优势,在遥感应用上得到了各国的高度重视。作为红外热成像系统的核心组成部分,红外焦平面探测器的发展水平决定了该系统的技术指标。因此,它一直都是红外技术发展的重中之重。

红外焦平面探测器最早出现于20世纪40年代。近年来,随着材料与技术的发展,由HgCdTe、InSb等材料制成的制冷型红外焦平面探测器在高端军事领域得到了广泛应用;由VOx、α-Si等材料制成的非制冷型红外焦平面探测器凭借价格与体积上的优势迅速占领了民用市场。在航天遥感领域,红外成像在环境探测、成像侦察和导弹预警等方面都发挥了至关重要的作用。

麦姆斯咨询报道,近期,航天工程大学的刘炜、牛誉霏、肖龙龙和王煜博在《红外》期刊上发表了以“红外焦平面阵列及星载红外成像系统的发展”为主题的论文。文章主要介绍红外焦平面阵列的发展现状,并分析红外成像在航天遥感中的应用现状及前景。

14096×4096元H4RG型HgCdTe红外焦平面探测器:(a)10μm像元;(b)15μm像元

该论文简要介绍了红外焦平面阵列的原理、分类及特点。从制冷型与非制冷型两方面,并按照材料和技术参数的主线,分析了红外焦平面阵列的发展现状,列举了各型红外焦平面探测器产品及其技术特点,预测了红外焦平面阵列的发展趋势。最后归纳总结了红外成像技术在环境探测、成像侦察、导弹预警等航天遥感领域的应用,并对其前景进行了展望。

国内外主要公司的VOx焦平面产品

该论文最后总结道,为满足用户更加多元化的需求,红外焦平面阵列将在集成小型化、高速智能化、大阵列多色化等方面寻求新的突破。在航天遥感中,红外成像技术以其特有的优势得到广泛应用。在民用领域,气象卫星上的红外成像设备是发展最早且最重要的对地观测仪器之一。资源卫星上的红外载荷配合可见光和多光谱遥感设备,可以获取各类地球资源的详细资料,成为探测和研究地球资源的主要信息来源。在军用领域,红外成像凭借夜间侦照和识别伪装方面的能力而成为航天侦察不可或缺的一种手段。特别是在导弹预警卫星上,红外探测器是目前唯一能够探测导弹发射及飞行的载荷。随着红外焦平面阵列技术的发展,它必将在军民航天遥感领域中发挥越来越重要的作用。

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注