Статический Фурье-спектрометр как основной элемент построения современного гиперспектрального видеоспектрометра Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 621.383 Г.Г. Горбунов

ФГУП «НПК "ГОИ им. СИ. Вавилова"», Санкт-Петербург В.Б. Шлишевский СГГА, Новосибирск

СТАТИЧЕСКИЙ ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТР КАК ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ ПОСТРОЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ГИПЕРСПЕКТРАЛЬНОГО ВИДЕОСПЕКТРОМЕТРА

G.G. Gorbunov

Federal State Unitary Enterprise

«Scientific and production complex S.I. Vavilov State Institute of Optics» St. Petersburg V.B. Shlishevsky SSGA, Novosibirsk

STATIC FOURIER-SPECTROMETER AS THE MAIN ELEMENT OF MODERN HYPERSPECTRAL VIDEOSPECTROMETER CONSTRUCTION

In order to increase efficiency of remote sensing techniques hyperspectral videospectrometers on the basis of fourier-spectrometers are used now. Here it is advisable to use the schemes based on static fourier-spectrometer, providing the necessary comparatively small spectral resolution and high external action stability. Different schemes for constructing static fourier-spectrometers are considered. They ensure fast and successful detection and recognition of the object in search-and-reconnaissance systems.

Наиболее развитым методом дистанционного зондирования Земли в настоящее время, безусловно, являются гиперспектральные видеоспектрометры. Совместное использование пространственного и спектрального разрешения исследуемых сцен значительно облегчает задачу обнаружения и распознавание различных закамуфлированных объектов. Как уже отмечалось ранее [1, 2], применение метода фурье-спектрометрии дает возможность создать видеоспектрометры, значительно превосходящие все разработки видеоаппаратуры, использующие классические (дисперсионные и дифракционные) полихроматоры. Отсутствие необходимости установки входной щели позволяет применять только один выходной объектив вместо необходимых трех объективов в традиционном полихроматоре. Кроме того, при такой компоновке прибора возможно применение совершенно другого типа сбора информации по сравнению с классическими видеоспектрометрами. Если последние производят сбор информации с помощью щели, сдвигающейся по исследуемой сцене за счет движения носителя (режим pushbroom), то в фурье-видеоспектрометрах возможно применение «кадрового» режима (режим windowing), который, во-первых, значительно повысит отношение сигнал/шум в получаемом спектре и, кроме того, позволит значительно уменьшить влияние «смаза» исследуемой сцены. Следовательно, использование метода фурье-

спектрометрии в видеоспектрометре позволяет сделать действительный прорыв в область новых технологий.

Динамические и статические фурье-спектрометры обладают различными преимуществами. Но в большинстве видеоспектрометров не требуется высокого спектрального разрешения и поэтому там могут применяться статические фурье-спектрометры. Отсутствие подвижных деталей делает такие приборы очень устойчивыми к внешним воздействиям, что особенно важно при разработке полетных комплексов.

Однако статические фурье-спектрометры, являющиеся основным элементом гиперспектрального видеоспектрометра, предъявляет целый ряд совершенно новых и специфических требований при разработке и расчете оптических схем, при выборе приемника и применяемых методах снятия информации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Горбунов Г.Г., Шлишевский В.Б. О возможности построения гиперспектральной аппаратуры на основе метода фурье-спектрометрии для обнаружения скрытых объектов в полевых условиях // Сборник материалов Международного конгресса «ГЕО-СИБИРЬ-2007». Т. 4, ч. 1. - Новосибирск: СГГА, 2007. - С. 74-79.

2. Афонин А.В., Горбунов Г.Г., Шлишевский В.Б. Видеоспектрометрическая аппаратура на основе метода фурье-спектрометрии для обнаружения малых газовых примесей в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. - 2008. - Т. 21. - № 9. - С. 823-826.

© Г.Г. Горбунов, В.Б. Шлишевский, 2009