Перспективы создания съёмочных систем высокого разрешения для спутников ДЗЗ малого класса

При разработке аппаратуры одна из основных задач, решение которой определяет технический облик системы и требует новых подходов к конструкции и построению оптической системы, это минимизация массы при условии сохранения высокого разрешения оптической системы.
Ключевыми моментами, определяющими возможность реализации требуемых характеристик и конструктивный облик оптико-электронной аппаратуры, ее технологичность, массу и габариты, являются выбор типа и конкретного образца приемника излучения (ПИ) и выбор схемы объектива.
Предпочтение отдается матричным ПИ, т.к. требования к точности выполнения закона изменения угловой скорости при тангажном замедлении для них значительно мягче, и, кроме того, они дают возможность формирования всех спектральных диапазонов на одной матрице.
Установка узкополосных спектральных светофильтров перед площадкой ФПУ позволяет вести съемку с проекцией пикселя 0,53 м во всех спектральных каналах – 0,45…0,52 мкм, 0,52…0,60 мкм, 0,63…0,69 мкм и 0,77…0,89 мкм.
Для увеличения углового поля системы до 1,53° и расширения полосы захвата съемки с 4 до 12 км предложено создать фокальный узел из 3-х фото-приемных матриц GMAX4651 фирмы «Gpixel».
В результате анализа разрабатываемой оптической системы был выбран вариант объектива, представляющий из себя зеркально-линзовую оптическую систему Долла-Киркхэма с входным зрачком 510 мм, включающую в себя зеркала и конструктивные элементы из спеченного карбида кремния, благодаря чему объектив не имеет аналогов среди отечественных систем ДЗЗ по сочетанию оптических и массогабаритных характеристик.
Масса узла главного зеркала по сравнению со стандартным вариантом крепления по внешнему диаметру снижается на 20-30%, а количество деталей в этом узле уменьшается с 42 до 7.
Для увеличения времени экспозиции и повышения отношения сигнал/шум оптико-электронной системы предложено использовать систему перемещения фотоматрицы (СПФ), которая позволяет увеличить время накопления заряда с 75 мкс до 15 мс, что дает возможность получать качественные снимки в условиях плохой освещенности объектов съемки.
В рамках инициативной работы был изготовлен макет СПФ. Подвижная площадка макета СПФ имеет отклонение перемещения от идеальной траектории движения фотоматрицы не более 0,25 мкм при мгновенном угловом поле оптико-электронной системы 0,22”, что эквивалентно 1/18 размера пикселя приемника излучения (4,6 мкм).