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嫦娥三号巡视器载红外成像光谱仪技术

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登记号:G20172623

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:

关键词: 高灵敏度 原位图谱集成探测 月地协同定标 声光可调滤光器

绿色分类:其它;

  • 基本信息
成果名称: 嫦娥三号巡视器载红外成像光谱仪技术
成果登记号: G20172623 学科分类:
绿色分类: 其它; 项目关键词: 高灵敏度  原位图谱集成探测  月地协同定标  声光可调滤光器  
推荐单位:

中国科学院上海技术物理研究所

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,实用新型专利,其他
简介: 点击查看
嫦娥三号巡视器载红外成像光谱仪技术属航空航天技术领域,主要面向月球及深空探测领域的重大需求,解决月面原位宽谱段图谱集成同步探测及定标的技术难题。本项目技术突破了月面低光照、宽温度目标光谱高效探测及定标的技术难题,系统验证了面阵凝视光谱成像结合单元光谱探测体制、多通道声光调制宽谱段高效分光机制、月地协同探测及定标的总体方案及关键技术解决措施,形成了独创的地外星体原位光谱探测系统解决方案。其技术进步点和创新点主要为: 1)提出了射频声光可调滤光器(AOTF)分光、多通道探测及月地协同定标的就位月面成像光谱探测的总体方案,研制了可见近红外波段凝视成像,红外波段高灵敏度探测的轻小型光谱仪,解决了在低光照、宽温度等复杂环境条件下对月面目标图谱合一的原位高光谱探测难题; 2)提出并设计了四通道AOTF分光结合双探测器探测的光学方案,自主研制了空间应用的宽光谱非同向单体多通道AOTF器件,突破了正交偏振结合信号光调制的杂散光遏制关键技术,实现了宽谱段条件下的高效分光和高杂散光环境下的清晰成像; 3)提出了基于AOTF光电复用的无运动高频调制锁相方法,解决了月面低照度下目标红外波段高灵敏度探测的难题;采用射频频率、积分时间和增益可编程的凝视成像信号处理技术,实现了宽温度环境下大动态范围的成像光谱数据有效获取;采用DDS选频和大功率射频开关技术,解决了AOTF驱动器的高效率、轻小型化难题; 4)提出了月面原位太阳漫反射板结合实验室高精度标定系统的月地协同定标方法,研制了集定标、防尘、隔热的轻小型星上漫反射定标组件,实现了月地一体化的高精度定标,满足了定量化光谱分析应用的需求。 相关创新点共申请发明专利多项,已授权6项,发表论文15篇(其中SCI/EI检索论文14篇,另一篇作为专著单章出版)。形成的红外成像光谱仪产品,安装于"玉兔"巡视器,成功获取了月面目标可见至短波红外的原位光谱及图像科学数据,为月面矿物组成与化学成分分析提供了新型的科学数据源。"红外成像光谱仪技术为国际上首次在月面实现就位光谱成像探测,相关技术具有创新性和极高的应用价值"(引查新报告),"红外成像光谱仪系统复杂、独创性强、研制难度很大,拥有多项自主知识产权,总体技术在深空探测领域居国际领先"(引鉴定结论)。 本项目促进了我国空间成像光谱技术及新型分光核心部件的发展及空间应用;相关技术正向嫦娥五号等后续空间型号及环保、光谱在线检测等领域转化,已实现近亿元的直接及间接经济产值。国内中央电视台、东方卫视、解放日报等主流媒体及SPIE(国际光学工程学会)的Newsroom对红外成像光谱仪及其初步科学成果进行了专题报道;科学应用成果被PNAS(美国科学院院刊)等知名刊物发表;相应论文入选美国John Wiley & Sons出版的《Optical Payloads for Space Missions》为第5章专章出版;获第十六届中国国际工业博览会创新奖。
姓名: 刘曼芳 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: kgc@mail.sitp.ac.cn
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