Малогабаритный авиационный гиперспектрометр видимого и ближнего ИК диапазона: расчет, разработка конструкции, опытный образец

Представлены результаты расчета и разработки конструкции, а также опытный образец малогабаритного авиационного гиперспектрометра видимого и ближнего ИК диапазона. Этот гиперспектрометр, разработанный ЗАО «НТЦ «Реагент», построен по схеме push-broom. Он осуществляет формирование изображения зондируемой поверхности вдоль трассы полета узкой полосой области обзора, формируемой щелью диафрагменного узла и поступательным движением носителя. Концепция построения такого малогабаритного гиперспектрометра базируется на методах оптимизации конструкции сенсора путем моделирования его оптической схемы с помощью программы Zemax демпфированным методом наименьших квадратов (DLS). Это позволило создать опытный образец прибора, имеющего следующие характеристики: спектральный диапазон 0,45 – 0,9 мкм, спектральное разрешение - 1 нм на длине волны 600 нм, число спектральных каналов – 500, угловое разрешение – 3•10-4 рад, угловое поле зрения – 200, масса—1,95 кг, габариты - 400х180х80 мм3. Конструктивно гиперспектрометр выполнен в виде моноблока без крепежной плиты. В качестве спектроделителя использована призма. Лабораторные и натурные испытания опытного образца малогабаритного гиперспектрометра подтвердили его проектные характеристики и работоспособность. Малый вес и небольшие габариты сенсора существенно расширяют возможности его использования для решения многих научных и прикладных задач. В частности, помимо самолетов и вертолетов гиперспектрометр может устанавливаться на легких беспилотных летательных аппаратах, мотодельтапланах и т.д. Гиперспектрометр снабжен комплексом бортовой обработки (предобработка, включающая калибровку, а также тематическую обработку) и хранения данных в реальном времени. Он интегрируется с навигационной системой носителя. При этом обеспечивается передача гиперспектральных данных потребителю через каналы связи.