IPERLITE任務(wù)上的IMEC高光譜傳感器
IPERLITE任務(wù)是一次在軌演示(IOD)飛行,旨在從510公里軌道展示下一代高光譜成像技術(shù)。
IPERLITE任務(wù)的核心是由imec開發(fā)的高光譜傳感器,這是經(jīng)過多年ESA支持的研發(fā)成果,涉及多個比利時合作伙伴,并在早期CHIEM和CSIMBA項(xiàng)目基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。
IPERLITE并非作為實(shí)際運(yùn)行衛(wèi)星,而是作為試驗(yàn)平臺——訪問農(nóng)業(yè)遺址并收集光譜數(shù)據(jù),以評估其創(chuàng)新有效載荷在真實(shí)軌道條件下的性能。
IPERLITE為日益增長的緊湊型高光譜任務(wù)做出貢獻(xiàn),這些任務(wù)旨在普及光譜數(shù)據(jù)的獲取,補(bǔ)充CHIME和SBG等大型機(jī)構(gòu)項(xiàng)目,并為未來的星座鋪平道路。
該傳感器通過直接在4096 x 3076像素的CMOS探測器上沉積154個窄帶薄膜干涉濾波片制造而成。
這些濾光片覆蓋470–900納米范圍,光譜分辨率可達(dá)5納米,實(shí)現(xiàn)可見光和近紅外光譜的詳細(xì)成像。
每個頻段由12條TDI(時延積分)線捕獲,顯著提升了信噪比和放射性測量精度。
為增強(qiáng)多功能性,傳感器包含兩個全色區(qū)——無光譜濾鏡的全光譜區(qū)域。這些區(qū)域允許更短的曝光時間和更清晰的圖像。與高光譜數(shù)據(jù)融合時,提升整體圖像質(zhì)量和空間細(xì)節(jié)。

IPERLITE任務(wù)上的Imec高光譜芯片:154個窄帶薄膜干涉濾波器直接沉積在34096×3076像素CMOS探測器上。每個光譜帶12條TDI線提升信號清晰度,而全色區(qū)則使高光譜圖像更加銳利和豐富。
與早期的200萬像素設(shè)計相比,這款更大的1200萬像素傳感器使每幀寬度和每頻段數(shù)字TDI線數(shù)量翻倍。此外,它引入了一種混合架構(gòu),在光譜精度與成像效率之間取得平衡。
因此,它將成為太空中最強(qiáng)大的IMEC高光譜圖像傳感器芯片。它是小衛(wèi)星任務(wù)的關(guān)鍵推動力,旨在提供可作的地球觀測數(shù)據(jù),同時不犧牲質(zhì)量。
Imec在片上光譜成像領(lǐng)域的持續(xù)研發(fā),推動薄膜濾光技術(shù)組合的擴(kuò)展,提升了濾光特性,并應(yīng)用于涵蓋更廣泛光譜范圍的新型探測器平臺——包括短波紅外——為先進(jìn)航天任務(wù)和應(yīng)用開辟了新機(jī)遇。
值得一提的是線掃描LS96 VNIR傳感器。它包含基于線的片上濾波器組,具有更寬的光譜范圍(450-900 nm)、高且均勻的光敏感度,以及每個光譜帶的探測線數(shù)量翻倍,支持?jǐn)?shù)字TDI。
優(yōu)化的工藝技術(shù)確保傳感器間的差異極低,使這些傳感器非常適合用于衛(wèi)星星座。除了基于CMOS的傳感器新進(jìn)展外,imec還開發(fā)基于InGaAs和MCT成像器的光譜傳感器,分別適用于900至1700和1700至2500納米的波長。
IPERLITE任務(wù)是多位比利時航天技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者密切合作的成果。
在地面工作中,VITO 領(lǐng)導(dǎo)有效載荷地面段(PDGS)的開發(fā),提供圖像校準(zhǔn)、驗(yàn)證和處理服務(wù),將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可作的終端用戶洞察。
衛(wèi)星本身基于Aerospacelab的VSP-150平臺制造,這是一款多功能且高性能的平臺,專為近地軌道任務(wù)設(shè)計。
AMOS開發(fā)了先進(jìn)的高光譜成像系統(tǒng)——CSIMBA——配備專為地球量身定制的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)
DELTATEC貢獻(xiàn)了機(jī)載電子和讀出系統(tǒng),包括12級數(shù)字時延集成(TDI)架構(gòu),顯著提升了信號質(zhì)量。
這些合作伙伴共同組成了一個完整的比利時生態(tài)系統(tǒng),由歐洲航天局(ESA)和貝爾斯波(BELSPO)支持,展示了該國在緊湊型高影響空間任務(wù)領(lǐng)域的日益增長的領(lǐng)導(dǎo)地位。
IMEC邀請衛(wèi)星制造商和有效載荷開發(fā)者共同打造下一代空間級組件——這些組件量身定制、緊湊,并專為惡劣軌道環(huán)境設(shè)計。
Imec提供定制的高光譜成像儀、輻射硬化電子設(shè)備和衛(wèi)星有效載荷光學(xué)電路的開發(fā),支持從設(shè)計到飛行準(zhǔn)備硬件的全程。
憑借薄膜濾波片技術(shù)、機(jī)載數(shù)據(jù)處理和空間鑒定的專業(yè)知識,imec助力加速地球觀測、通信和科學(xué)任務(wù)的創(chuàng)新。












評論