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ｍ
带宽，中心波长为８．７、９．１５、９．３５斗ｍ的三个波段为热红
图４多光谱探测前视红外系统（Ｈ原）通，用ｌ组、件，如图８所 示，导引 头光 Ｆｉｇ？轴ｊ＿·偏？。离！己初；；始ｊｊ≥位ｉ一鬣‘的 二二角ｊ≤度０ｉ毒接蠡薯近专于＿ 零。瞬８
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万方数据
１６
红外与激光工程
第３６卷
具有优势，目前已制备出６４０×５１２元双色和四色中、长 波焦平面阵列Ⅱ”。
在美国的“国家导弹防御计划”中，采用了可见 光、短波红外、中波红外和长波红外四个光谱段对地 基动能拦截器的大气层外目标拦截的效果进行观测 评估，如图６所示。
常用的可调谐滤波器还有电压调谐晶体滤波器和声
…………～
现场使用的超光谱成像仪器，结构坚固紧凑、光谱分辨
率高、不怕震动，图３中的ｓＥＢＡｓｓ系统就是其典型代
近年来，随着技术的发展，出现了一些原理新颖
表。近来，由ＳＳＧ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ０ｐ仃ｏＩｌｉｃｓ公司为美空军研制
的红外成像光谱仪器‘ｍ１５１，典型的有美国太平洋高级
３仪器与技术
图７红外双倍频超光谱成像光谱仪的光机设计
Ｆｉｇ．７ Ｄｕａｌ蜘ａｖｅ ｓｐｅｃⅡｏｎ眈ｒ叩ｔｏ＿ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ
传统的滤波片滤波方式是构造多光谱成像光谱 仪的常用手段。近十几年来，随着微机电技术的发展， 开发出了可连续调整光谱透过率、单元尺寸和像元尺 寸匹配的新型滤波器阵列。这种可调谐的滤波器阵列 置于光电传感器阵列前方，经过与像元配准，就可实 现一种超光谱成像光谱仪。图８所示是一个腔长可
（５）光谱、图像数据的处理算法将更高效、快捷， 进一步满足实时处理的需要。
５总结
多光谱、超光谱成像技术由于其独特的优点，受 到各军事强国的重视，该技术的掌握和运用必将对未 来高技术战争中掌握战场信息主动权具有重大的意 义。我国在这方面起步较晚，与先进国家相比还有相 当差距，但相信随着该领域研究工作的展开，相比一 定会在不久的将来逐渐缩小这一差距。
１７
４发展趋势
多光谱、超光谱成像技术的发展趋势主要为以下五 方面：
（１）多光谱、超光谱成像技术在军事上的应用越 来越广泛。
（２）各种目标，背景光谱特性的研究将越来越深 入，建立大量标准光谱特征数据库。
（３）各种新材料、新技术的应用导致新的成像光 谱仪器体积更小、性能更高。
（４）大规模传感器阵列、读出电路、存储介质和信 息处理技术的发展，推动该技术向更高的光谱分辨 率、更高的空间分辨率方向发展。
按照分光的不Ｉ司机理，光谱仪器主要分为滤波
式、色散式、时间型和空间型傅里叶变换红外光谱仪
四大类。成像技术结合不同的光谱分光技术，形成了
相应的成像光谱仪器，由于工作原理不同，各类仪器 有结构差异，适用于不同的使用需要。军事上，由于色
散式和滤波式成像光谱仪往往能满足恶劣的战场条 件，所以应用较广；傅里叶变换红外成像光谱仪具有
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的用于卫星、机载遥感的中波／长波红外双倍频超光谱 技术公司研制的利用单个透镜的轴向色差色散成像
成像光谱仪用一块闪耀光栅对中波和长波红外辐射同 的成像光谱仪，以及美国固态科学公司研制的计算层
时分光，用一块中波／长波双色焦平面阵列同时探测接 析型超光谱成像光谱仪。
万方数据
第ｌ期
许洪等：多光谱、超光谱成像技术在军事上的应用
【６】ＮＥＬＬＡ Ｊ，ＲＥＹ Ｐ Ｄ，ＡＵＳ佃呵Ｊ Ｗ，ｃｔ ａ１．Ｈｙｐ躺ｐｅｃ缸Ⅲａｉｒ如一
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【７】Ｎ鄹三ＬＥ Ｆ．Ｔｗｏ．ｃｏｌｏｔｌｒ ｉｎ缸｜ｒｅｄ ＩＩｌｉｓｓ№ｗａｍｉｌｌｇ Ｓｅｎｓｏｒｓ【Ｃ】，，
万方数据
万方数据
第１期
１５ ０．２５斗ｍ、长波分辨率为０．４斗ｍ。第三阶段中，在大范
外探测最佳组合波段，成为推荐的机载前视红外系统的
围的场景中对该技术进行了机载超光谱成像验证。 许洪等：多光谱、超光谱成像技术在军事上的应用
探测波段【５】，基本结构如图４所示。
经过对目标、背景光谱特征数据分析，确定２００
ｆｏｒ Ｖ撕ｏｕｓ
Ｄ曲咖ａｎｄ ｓｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｐｅ印ｅｃ缸组ｓｉｇｎａｎｍｓ【Ｃ】，，Ｐｒ佻∞ｄｉＩ够ｏｆ Ｓ眦， Ｒ哪ｅｄｉａ廿蚰Ｔ优ｈＩ帕ＩｏｇＩｅｓ ｆｏｒ Ｍｉｎ俗ａⅡｄ Ｍ址一
姚ｅ Ｔｌｒ窑ｅ拯Ⅵ，２嘲，４３９４：２９６—３０９，
ｂｕ蒯 【ｌＯ】ＭＣ眄狙Ｊ Ｅ，砌ＰＩ正Ｙ Ｈ Ｔ．Ｄｅｔａｃ｜ｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｃ∞ｍｎｇｓ ｏｆ
ｈｙｐ掣ｈｍ １锄ｄ ｍｉｎｅｍｓｉｎｇ ａ ＣＡＳＩ
ｉＩｎａｇｅｒ【Ｃ】，，Ｐｒ姊ｅ曲嶝
ｍ啦ｅ瞰６明№ｍＤ西肾ｌｂｒ ｏｆ ＳＰｍ，Ｄｌ吐ｅｃｔｉ蚰ａｎｄ
Ｍ妯鳟
ａ埘ＭｉＩＩｄｎ∞Ｔａｒ霉ｅ协Ⅱ，１９９７，３０７９：７３８—７４９．
【１ｌ】ＧＩ脚ＡＬＡ Ｓ Ｄ，ＢＡＮＤＡＲＡ Ｓ Ｖ，Ｕ［Ｕ Ｊ Ｋ．６４０×５１２ ｐｉｘｅｌ
收，不必使用分光镜，构成一体化光路，如图７所示，使 得系统质量、体积、能耗和热性能等指标大为改善，代 表了目前色散式成像光谱仪的较高水平㈣。
ＭⅣ例ＬＷⅡｔ
ＦＰＡ ｐＩａｎｅ
图６地基拦截器大气层外目标拦截场景的多波段成像观测
Ｆｉｇ．６ Ｍｌ】ｌｔｉｓｐｅｃ砌ｉｍａｇｉｌ】ｇ ０ｆ ｅｘ彻咖ｏｓｐｈｅｄｃ ｉ丑ｔｃｒｃｅｐｄｏｎ 处于助推阶段的弹道导弹，由于尾焰大量放热， 相对于飞行中段和再人大气层阶段更容易探测，在最 近的试验中，采用３—５斗ｍ和８一１２ Ｈｍ的中波／长波 量子阱双色焦平面阵列对Ａｎａｓ ５运载火箭的助推段 进行了成像探测ｍ】，发现火箭弹体在８～１２“ｍ长波 区可见，而在３～５“ｍ的中波区探测不到，这给导弹 弹体形心瞄准点的确定提供了依据。