光譜成像儀技術指標

據(jù)trw的技術人員介紹，trwis-3是在該公司多種成像光譜儀的基礎上多次改進而成的。工程樣機已作過初步試驗，結果表明這種具有384個連續(xù)波段的超光譜成像儀有極強的目標鑒別能力，它所獲得的高光譜分辨率(典型值在5nm~10nm范圍內)數(shù)據(jù)使人們利用光譜特征能搜索背景與目標在光譜特征上的細微差別。顯然，這對遙感應用(例如地質定型和測量、農業(yè)管理與優(yōu)化、環(huán)境破壞評估和森林觀測等)和軍事應用(識別偽裝、分辨敵友、目標定類和地雷探測等)來講，這種強大的分辨能力是非常重要的。所以，該儀器具有很高的應用價值和極廣的發(fā)展前景!

由于軍事和國民經濟的需要，近年來空間(對地)光學遙感技術取得迅猛地發(fā)展，各種各樣的光學遙感器應運而生，并且技術性能也飛快的得到提高和完善。成像光譜儀的發(fā)展就是其中明顯的例子之一。

常用的"空間分辨率"法是利用物質的形態(tài)特征來區(qū)分它們。這個方法以前、現(xiàn)在和將來仍然是識別物質的非常重要的手段，但它不總是高效率的。例如，對海水中葉綠素濃度的測量單靠形態(tài)學的特征，其測量精度往往是很低的。然而若利用物質光譜特征法來解決，便可得到人們極其滿意的結果。

眾所周知，任何兩種不同的物質決不會有完全相同的光譜特性曲線。反之，任何一種物質也決不會有兩種不同的光譜特性曲線。也就是說物質的光譜特性曲線是唯一的。于是，人們把光譜分辨率和空間分辨率結合起來，便具有了更高的探測和識別物質的能力。因此，成像光譜儀的產生及其飛速發(fā)展是顯而易見的。

利用光譜圖像數(shù)據(jù)可以識別和區(qū)分地面物質，但在工程實施上其光譜"采樣"問題還必須滿足下述3條基本要求:

采樣的光譜波段必須窄到足以分辨物質狹窄的特征峰。顯然波段越窄對物質的分辨能力越強;

具有足夠數(shù)量的光譜波段且各波段盡量相互鄰接;

還應具有一定寬的光譜范圍以實現(xiàn)光譜圖線的整體性。

上述3條基本要求是相對的以任務需求而定的，但對trwis-3來講，這3頂指標均已達到很高的水平。

trw公司講，他們設計trwis-3的目的有兩個:第一，作為研究分類的儀器，使它能夠在400nm~2500nm的波長范圍內建立精確的超光譜數(shù)據(jù)庫;第二，作為研制實用型超光譜儀器的第一件商品。它是一臺高性能儀器，除極高的信噪比(snr)和所有的光譜通道能同時工作外，其還有gps定位數(shù)據(jù)，精確的輻射定標可搭載提供高質量的照片。該儀器已接近研制完成，可適應多個平臺使用。

trwis-3的測試和定標過程將能夠核實該型號敏感器的性能。使用飛行時定標用的光源進行飛行前的測試、定標及定標更新。使用專門研制的trw多光譜檢測試驗臺(mstb)進行起飛前的測試和定標。mstb能為trwis-3的光譜儀提供穩(wěn)定的、均勻的、已知光譜輻射的光譜-空間的靈活光源。這個光源用于表征和定標測量，包括最終校準、單色mtf、偏振敏感度、信噪比、線性度、動態(tài)范圍、光譜范圍、光譜波段純度、光譜配準測量、光譜定標和絕對輻射測量定標

trwis-3的定標方法是:先觀察mstb對儀器進行光譜輻射絕對定標，然后將儀器轉到定標光源來觀察飛行光源。兩個光源(一個用于vnir光譜儀，另一個用于swir光譜儀)包括一個安裝在黑色不漏光裝置上的石英鹵鎢燈。該裝置裝在平動臺上，可以根據(jù)指令將燈放在入射光孔徑處進行定標，這樣能在飛行定標中測量整個光學系統(tǒng)的光通量和焦面陣列的響應。這個光源能在trwis-3的入射孔徑處提供寬帶輻射，在儀器使用的幾個月中，這個輻射的重復誤差為2%。關閉燈時，定標光源提供了一個零輻射參考以消除由于儀器零點漂移所產生的誤差

在飛行之前和之后，直接用定標光源對儀器進行零點測量以完成定標。在這種模式下，定標光源覆蓋儀器孔徑，而定標光源燈關閉。當?shù)玫搅泓c數(shù)據(jù)后，打開每個燈且對準所選的兩組點各30秒。注意，這種定標技術提供了可重復的定標整個trwis-3光學系統(tǒng)的方法。