航空紅外光電遙感技術(shù)具有可全天時(shí)工作、機(jī)動(dòng)靈活、空間分辨率高等不可替代的優(yōu)勢(shì)，是遙感科學(xué)、國(guó)土監(jiān)測(cè)、國(guó)防應(yīng)用等領(lǐng)域的重要手段。主流的航空紅外光電遙感技術(shù)包括高光譜分辨率紅外成像技術(shù)和大視場(chǎng)高空間分辨率紅外成像技術(shù)。高光譜分辨率紅外成像技術(shù)是集光譜探測(cè)與成像為一體的光學(xué)遙感技術(shù)，其代表性儀器是高光譜分辨率的光譜成像儀。大視場(chǎng)高空間分辨率紅外成像技術(shù)的代表性儀器是紅外面陣掃描相機(jī)。

發(fā)展航空紅外光電遙感技術(shù)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)至關(guān)重要。近年來(lái)，航空紅外光電遙感技術(shù)發(fā)展很快，在高光譜分辨率紅外成像和高空間分辨率紅外成像方面取得了重大突破。高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率、高輻射分辨率是紅外光電儀器發(fā)展的重要方向。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所空間主動(dòng)光電技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王躍明研究員課題組在《紅外與毫米波學(xué)報(bào)》期刊上發(fā)表了以“航空紅外光電遙感技術(shù)最新進(jìn)展”為主題的綜述文章。王躍明研究員主要從事紅外與光譜信息獲取方法研究及相關(guān)儀器的研究工作。

這項(xiàng)研究介紹國(guó)際最新進(jìn)展的同時(shí)，給出了上海技術(shù)物理研究所航空遙感團(tuán)隊(duì)在全譜段高光譜、面陣掃描成像兩個(gè)方面的重要技術(shù)突破，成功應(yīng)用于土地分類、核電站溫排水監(jiān)測(cè)等方面，展示了最新成果。

這項(xiàng)研究首先對(duì)航空紅外光電遙感技術(shù)特點(diǎn)做了分析。受紅外焦平面技術(shù)的限制，紅外系統(tǒng)很難同時(shí)滿足大視場(chǎng)角與高空間分辨率的要求；縮短焦距可以增大視場(chǎng)角，但卻會(huì)降低空間分辨率；減小探測(cè)器的像素尺寸可以提高空間分辨率，但會(huì)降低光學(xué)系統(tǒng)采集的有效探測(cè)能量、影響靈敏度、降低信噪比；增加光學(xué)系統(tǒng)的口徑會(huì)增加進(jìn)入儀器的有效探測(cè)能量，但這必然會(huì)導(dǎo)致體積和重量增加；為了提高信噪比還可以增加積分時(shí)間，但卻又影響了適應(yīng)速高比。

接著這項(xiàng)研究對(duì)光譜成像儀器和紅外面陣掃描成像儀器當(dāng)中具有代表性的高光譜分辨率光譜成像儀器和大視場(chǎng)高空間分辨率紅外面陣掃描成像儀器，分別闡述其為提高儀器性能指標(biāo)和克服成像難題，在探測(cè)器技術(shù)、分光技術(shù)、制冷技術(shù)、視場(chǎng)拼接技術(shù)、像移補(bǔ)償技術(shù)以及視軸穩(wěn)定技術(shù)等相關(guān)方面所做出的努力與取得的最新進(jìn)展。

（a）美國(guó)宇航局AVIRIS-NG光譜成像儀整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；（b）傳感器內(nèi)部構(gòu)造圖

AVIRIS-NG光譜成像儀的光學(xué)系統(tǒng)

機(jī)載多模態(tài)光譜成像儀（AMMIS）是上海技物所最新研制的一型覆蓋紫外（UV）、可見近紅外（VNIR）、短波紅外（SWIR）、長(zhǎng)波紅外（LWIR）等主要對(duì)地觀測(cè)波段的航空高光譜成像儀器，成像波段近1400個(gè)，儀器高度一體化集成，可以裝載于通用PAV-80平臺(tái)上。

圖 AMMIS各波段學(xué)系統(tǒng)（a）可見光/短波波段；（b）長(zhǎng)波波段；（c）紫外波段

對(duì)于高光譜分辨率紅外成像技術(shù)，其重要發(fā)展方向還有定量化與多傳感器融合，將高質(zhì)量的光譜圖像數(shù)據(jù)定量化，與諸如高分辨率的全色相機(jī)、多光譜成像儀相結(jié)合，可以更好地發(fā)揮光譜成像儀的優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于大視場(chǎng)高空間分辨率紅外成像技術(shù)，其關(guān)鍵的發(fā)展方向還有更高性能的掃描、穩(wěn)定、補(bǔ)償復(fù)合運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，結(jié)合高精度的載機(jī)位姿測(cè)量技術(shù)以及相機(jī)幾何定標(biāo)技術(shù)的發(fā)展，面陣圖像數(shù)據(jù)拼接將可能徹底擺脫對(duì)圖像重疊度的依賴，實(shí)現(xiàn)零重疊率快速實(shí)時(shí)無(wú)縫拼接。

把握航空紅外光電遙感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在技術(shù)變革的關(guān)鍵時(shí)期，抓住機(jī)遇，大力發(fā)展高光譜成像技術(shù)與面陣紅外成像技術(shù)，全面提高航空對(duì)地觀測(cè)能力，不僅有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還將大幅提高我國(guó)國(guó)防安全力量。