Ｗ ａ ｇＪａ ｃ ｅ ｇ Ｌｉ ｕｔ ｎ Ｓ ｎ ａ Ｌｕ ｎ ｉｎ ｈ ｎ ， ｕ Ｈ ｉｏ ｇ， ｏ ｇＷ ｎ
（ ． ３ ８ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆｔ ｅＴｈｒ ａ ｅ ｆＣＡＳ Ｃ， ａ ｊｎ３ ０ ９ Ｃｈｎ ） Ｎｏ ８ ５ ｎ ｔｔ ｅ ｏ ｈ ｉｄ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｕ Ｉ Ｔｉｎ ｉ ０ １ ２， ｉａ
光谱 对地 探 测 ， 以充分 发挥 平 台所特 有 的安全 性 、 可 稳
理 计算 ， 将控 制信 号负 反馈 给探测 器 ， 探测 器 的输 出 对
进 行调 整 ； 一路 经 过缓 存 、 据 压 缩 等处 理 ， 出至 另 数 输
图像 存储 系统 。图像存储 系统 既 可以作 为预 处理 系统 的子系统 存 在 ， 可 以 作 为 综 控 系 统 的 子 系统 存 在 。 也 存储 下来 的多光 谱 图像 经 过 图 像 后处 理 子 系 统处 理 ，
Ｈｇ ｄ 等材 料传 统工 艺 改进 以及 ＩＧａ Ａｓ等 Ⅲ～Ｖ Ｃ Ｔｅ ｎ ｘ
族 化合 物半 导体 材 料研 究 取 得 突 破 ， 波 红 外 探 测 器 短
技术 由此 取 得 了长 足 的发 展 ， 利 用 短 波 红 外 波段 资 为 源、 开拓 短 波红外 探 测技术 、 制 高性 能短 波波 红外成 研 像光 谱仪 提 供 了有力 的技 术支 持 。 目前 短波 红外 光谱 探 测技术 领 域 已受 到高度 的关 注 ， 在军 用 、 民用 等领域 有着 重要 应用 价 值 。基 于 此 ， 们 开 展 了 临 近 空 间机 我 载 短波红 外 多光谱 成 像技 术研 究 。
Ｎ ＝ ＦＯＶ ／Ｉ Ｕ Ｖ Ｆ
式 中 ， ＯＶ 为总视 场角 ； ＯＶ为 瞬时视 场角 。 Ｆ Ｉ Ｆ
｝ 益控． ｌ Ｉ 机上定标
预处理 Ｉ 系统 ｌ
机 上 系 统
地面定 标系统
２ 沿飞 行方 向视场 角 ）
Ｆ０Ｖｆ ｒ Ｉ ０ ｄ＝ ＦＯＶ ×Ｍ 一
工 式 中 Ｍ 为每 个线 列探 测器像 元 总数 。
台上 进行 多光谱 、 高光 谱 对地探 测 ， 可以在敌 方一 定 程度 的 伪 装 、 身条件 下完成 对 目标 区域 隐 的成 像侦 察 ， 有效地 识剐 地面 的各 类伪 装 、 中隐 身飞行 器等军事 目标 。开展 了临近 空间机载 空
短 波红 外 多光谱 成像 技 术探 索性研 究 ， 取得 了初 步成 果 。
其 是对 反射 光谱 一阶微 分处 理后 进行 成像 可有效 识别
２ １ （） ０ １ ６
王建成 ， ： 等 临近 空 间短 波红 外多光 谱成 像技 术
１ ５
绿 色植被 环境 中的绿 色 伪 装 涂 料 ， 一 技术 有 助 于识 这 别 各 种伪 装 目标 。美 国在对 阿 富 隐身技术 的发 展 ， 军事 目标 通 过伪装 或
隐身处 理后 与 自然 背 景 的差 异 越 来 越 小 。Ｆ ２ －２等 第
与沿 轨道 运行 的卫 星平 台相 比 ， 近空 间平 台更加 接 临 近 目标 ， 有突 防能 力 强 、 具 被拦 截 概 率 小 、 纵深 进 行 可
１ ４
航 天 电子 对抗
第２ ７卷第 ６期
临近 空 闻短 波 红 外 多光 谱成 像 技术
王建 成 ， 刘会 通 ， 万禄 宋
（ 中国航 天科 工集 团第三研 究院八 三五八 所 ， 天津 ３ ０ ９ ） ０ １ ２ 摘 要 ： 伪装 、 隐身技 术的发展 ， 传统 的探 测 、 使 侦察 手段 已难 以适应要 求 。在 临近 空间平
目标 。 ２ ２ 主要 参数分 析 ．
波 、 波红 外成 像不 同的是 ， 长 短波 红外 成像 主要 利用 景 物反 射环 境 中的短 波红 外辐 射特 性来 实现 探测 。在 短
波 红外 反 射光谱 中 ， 多 物 体存 在着 可分 辨 的 吸 收 和 许 反 射特 征 峰 。然而 ， 期 以来 受 短 波红 外 探 测 器 技 术 长
后处理
系统
３ 沿飞行 方 向条带 宽度 ）
识 别绿 色伪 装涂料 的有 效光 谱特 征 。对 该波 段 的反射
收 稿 日期 ：２ １ —０ —０ ２ １ —１ ０ １ ７ ９；０ １ Ｏ—ｌ 修 回 。 １ 作 者 简 介 ：王 建 成 （９ ２一） 男 ， １６ ， 高工 ， 要 从 事 光 电 技 术 工 作 。 主
光谱进 行成像 是 高光 谱 探测 识 别 伪 装 的 主要 方 法 ， 尤
Ａ Ｉ ａ ｔ Ｔｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ａ ｕ ｌ ｇ ｎ ｔ ａｔ ｅ ｈ ｉｕ ｓ ｍａ ｅ ｔ ｄ ｆｉｕ ｔｔ ｅ ｈ ｅ ｕ ｓ ｆ ｔ ｃ ： ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｃ ｍｏ ｆａ ｅ ａ ｄ ｓ ｅ ｌｈ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｋ ｓ ｉ ｉｆ ｌ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｅ ｔｏ ｒ ｃ ｒ ｃ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｙ ｔａ ｉ ｏ ａ ｔ ｏ ｓ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｐ ｃ ｌｔｏ ｍ 。ｕ ｉ ｇ ｍｕ ｓ ｅ ｔ ａ ｍａ ｉ ｇ ｔ ｂ ｅ ｏ ｎ ｉ ｓ ｎ ｅ ｂ ｒ ｄ ｔ ｎ Ｉｍｅ ｈ ｄ ． ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｒ ｓ ａ ｅ ｐ ａ ｆ ｒ ｉ ｓｎ ｈｉｐ ｃ ｒ ｌｉ ｇ ｎ ｏ ｏ — ｓ ｒ ｅ ｇ ｏ ｎ ａ ｆｅ ｔ ｅｙ ｒ ｃ ｇ ｉｅ ｃ ｍｏ ｆ ｇ ｌ ａ ｙ ｔ ｒ ｅ ｓａ ｄ ｓ ｅ ｌ ｉｃ ａ ｔ． ｅ ｓ ｒ ｍｕ ｔ ｐ ｃ ｒ ｌ ｅ ｖ ｒ ｕ ｄ ｃ ｎ ｅ ｆｃ ｉ ｌ ｅ ｏ ｎｚ ａ ｕ ｌ ｅｍｉ ｔ ｒ ａ ｇ ｔ ｎ ｔ ａ ｔ ａ ｒ ｒ ｆｓ Ｔｈ ｗｉ ｌ ｓ ｅ ｔａ ｖ ａ ｉ ｈ ｉ ｉ ｇ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｓ ｕ ｉｄ，ａ ｄ ｓ ｍ ｅ ｕ ｅ ｕ ｅ ｕ ｔ ｒ ａｎ ｄ ｍａ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｔ ｄ ｅ ｎ ｏ ｓ ｆ Ｉｒ ｓ ｌ ａ ｅ ｇ ｉ ｅ ． ｓ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｅ ｒｓ ａ ｅ ｃ ｍｏ ｆａ ｅ ｓ ｒ ｍｕ ｔｓ ｅ ｔａ ｍａ ｉ ｇ ｙ ｗ ｌ ｓ ｎ ａ ｐ ｃ ； ａ ｕ ｌ ｇ ； ｗｉ ； ｌ ｐ ｃ ｒ ｌｉ ｇ ｎ ｉ
即可 得到 丰 富的信息 。
定性 、 动 性及 光谱 成像 的优 势 ， 效地 识别 地 面 的各 机 有 类伪 装 、 中隐 身飞行 器 等军 事 目标 。 空
２ 短 波 红 外 多 光谱 探 测 系统
短波 红外 波段 是 光 谱 探 测 的 一个 重 要 波 段 ， 中 与
Ｐ ＯＳ系 统 （ 态 位 置 系统 ） 姿 的惯 性 敏 感 元 件 安 装 在稳定 平 台上 ， 与成像 器 刚性连 接 ， 为稳定 平 台和图像 预处理 系统 提供 成像 器 姿 态 信息 和 飞 机 位 置信 息 ， 以 保 证成 像器 工作 在姿 态可 控 、 调的状 态 ， 摄 到预期 可 拍
研究 的重要 技术 。
正 在发挥 越来 越大 的作用 。在 对 目标 地 物的空 间特 征 成 像 的同时 ， 获取 每个 像 元 的 光谱 信 息 ， 以 在 紫 可 可
外、 可见 光 、 近红外 、 中红 外 以至长波 红外 区域 ， 获取 不
同光谱 的图像 数据 ， 而 在传 统 成 像 基 础 上使 得 图像 从
发 展 的制 约 ， 波红 外 波 段 的应 用 远 远 落 后 于 中长 波 短 红 外 及 可 见 光／ 红 外 波 段 。直 到 上 世 纪 末 ， 着 近 随
为 满足 大视场 对 地 面景 物 成 像 要求 ， 在垂 直 飞 行
方 向通 过摆 扫成像 ； 飞行 方 向进 行 图像 拼 接 ， 沿 由此 增 大对 地 面景物 的观 测范 围 ， 图 ２所示 。 如
差 别 的辐 射特 征 ， 以及 物体 表 面 的光 谱 特征 等重 要 信
息， 非常有 利 于在 复 杂环 境 中对 目标 的识 别 。 随着谱
段 的不 断增加 ， 光谱 探 测 成像 技 术 已发 展 到 高光 谱 探
测 成像 技术 。
对 于高 光谱探 测 的 目标 反 射 光 谱 ， 可见 光 波段 的 绿 色反 射峰 和 ７ ０－１ ０ ｍ 波 段 反 射率 的波 动性 是 ８ ＂ ３ ０ａ －
探测 器 由多列线 阵 短 波红 外 探 测器 组 成 ， 同一 景 物通 过扫 描机 、 探测 器线 列依 次成像 ， 到多光谱 图像 。探 得 测 器输 出 的模 拟信 号 经前 置 放大 、 ＡＤ转 换 ， 入 图像 输
预处理 系统 。之后 分 两 路 ， 路 经过 增 益 控 制 等 预处 一
２ １ 系统 组成 ．
图 ２ 扫 描 过 程 示 意 图
图 １为 短波 红外 大 视 场 多 光 谱 扫 描仪 组 成 框 图 ，
由光 机 系 统 、 像 电 路 及 预 处 理 系 统 、 测 系 统 等 成 综
组成。
１ 每个扫 描周 期各 线 列 探 测器 曝 光 次 数 （ ） 即单 条 带成像 的列数 ）
侦察 等特 点 。可在特 定 区域上 空 驻 留 ， 保 对 特定 区 确 域 长时 间有效 的观 测 、 察 ， 过对 地 面 、 洋 及 空 中 侦 通 海 目标探测 获取 军事情 报 ， 速把 握 战场变 化 ， 有重 大 快 对 价值 的关 键 目标 实 时引导 、 实施 精确 打击 。
关键 词 ： 临近 空 间 ； 伪装 ； 波红 外 ； 短 多光谱 成像 中图分类 号 ： Ｔ ７ Ｎ９ ６ 文献 标识 码 ： Ａ
Ｓ ｒ ｍ ｕ ｔｓ ｅ ｔ ａ ｍａ ｉ ｅ ｈ ｉ ｅ ｉ ｅ ｒ ｓ ａ ｅ ｗｉ ｉｉ ｐ ｃ ｒ ｌｉ ｇ ｎｇ ｔ ｃ ｎ ｑｕ ｎ ｎ ａ ｐ ｃ
数 据包 含空 间 、 射 、 辐 光谱 和 时 间 ４维信 息 ， 可确 定 目
标 位 置和形 状空 间 的几 何特 征 、 目标 与 背 景 光谱 亮 度