27.52. Part2_22

Other Remote Sensing Systems - SPOT and Charge-Coupled Devices (CCDs)


在20世纪70年代至80年代,诸如陆地卫星(MSS和TM)上的扫描仪是主要的地球观测传感器。但这些仪器包含运动部件,例如易磨损和失效的摆动镜(尽管令人惊讶的是,在1984年3月发射后,陆地卫星5上的MSS继续运行到1999年)。另一种感应电磁辐射的方法是利用电荷耦合器件(ccds)作为探测器的pushbroom扫描仪。CCD是一种非常小的硅芯片,它是感光的。当光子撞击一个CCD时,电子电荷就会产生,其大小与短时间间隔(曝光时间)内的撞击辐射强度成正比。从3000到10000多个探测器元件(CCD)可以占用长度小于15 cm的线性空间。每单位长度的元素数量以及光学元件决定了仪器的空间分辨率。使用集成电路,每一个线性阵列都会以非常快的顺序采样,产生一个随照射阵列的辐射而变化的电信号。这种变化的信号记录通过一个处理器到一个记录器,最后被用来驱动一个光电设备来生成黑白图像,类似于MSS或TM信号。仪器采样后,阵列以电子方式放电足够快,以允许独立检测下一个传入辐射。作为探测传感器的线性(一维)阵列随着航天器的轨道运动而前进,产生连续的图像数据线(类似于推动扫帚的前扫)。利用滤波器来选择波长间隔,每个间隔都与一个CCD阵列相关联,我们得到多波段传感。当前的CCD系统的一个缺点是它们限制了电磁频谱的可见和近红外(VNIR)间隔。

CCD探测器现在普遍用于机载和星载传感器(包括哈勃太空望远镜,它在二维阵列上捕捉天文场景,即许多平行的探测器行)。他们第一次在地球观测飞船上使用是在1986年发射的法国SPOT-1上。(第3节描述了斑点系统。)我们展示的下一个图像是一个斑点图像的例子,它的高分辨率视频(HRV)摄像机覆盖了俄勒冈州西南部沿海地区60公里的部分(20米的空间分辨率)。请注意,扫描线不存在,因为每个CCD元件实际上都是一个类似于像素的微小区域。第二幅图像是一幅全色图像(分辨率为10米),显示了佛罗里达州奥兰多的边缘,包括机场。

|俄勒冈州西南部的SPOT-1图像。| 俄勒冈西南部

|佛罗里达州奥兰多的SPOT-1图像。| 佛罗里达州奥兰多


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
现场负责人:Nannette Fekete
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