Рис. 1. Полоска поверхности
Земли, проецируемая на вход
фотоприемного устройства. Ве-
личина полоски по
Y
определя-
ется углом
1
и высотой полета
на несколько поддиапазонов, соответ-
ствующих различным спектральным мо-
дулям. По результатам тестов, подроб-
но описанных в работе [1], спектраль-
ное разрешение гиперспектрометра —
2,3 нм, а угловое разрешение —
2
,
2
×
×
10
−
3
рад. Типовая высота съемки с са-
молета составляет порядка 1 км, верто-
лета — 500 м, а скорость полета носите-
ля выбирали изусловия получения не-
прерывного изображения (без пробелов
и наложений строк) и, исходя изгеоме-
трии съемки (рис. 1), в результате чего
формировалось изображение с размером пикселя
∼
2
×
2
м
2
при вы-
соте полета 1 км. Движение носителя вдоль трассы происходило в
направлении оси
Y
, мгновенное угловое поле зрения авиационного
прототипа гиперспектрометра равнялось
12
◦
×
1
.
Световой сигнал после прохождения оптической системы попадал
на спектроделитель, в случае авиационного прототипа — дифракци-
онную решетку, а затем через проекционный объектив — на фото-
приемную матрицу размером 1280
×
1024 элементов (рабочая область
матрицы составляет 500
×
1000 элементов). Таким образом, на матри-
це формируется кадр в координатах
Х
(поперек трассы полета 1000
элементов) и
λ
(длина волны — 500 элементов). Последовательность
таких кадров образует гиперкуб (
X
×
Y
×
λ
)
[2], в каждом элементе ко-
торого записывается значение измеренной интенсивности излучения.
Для того чтобы идентифицировать гиперспектральное изображе-
ние, необходимо тем или иным способом сравнивать измеренные для
исследуемого элемента изображения спектральных зависимостей со
спектральными функциями известных веществ поверхности Земли
(т.е. иметь по ним спектральную базу данных). Для этого находят спек-
тральную зависимость отражения солнечного света известных поверх-
ностей — это может быть, например, поверхность болота, и найденную
таким образом спектральную функцию приписывают определенному
виду поверхности. Образцы спектральных функций (реперные ком-
поненты) для некоторых характерных элементов поверхности Земли
показаны на рис. 2. В этих функциях устранены искажения спектров,
вызванные линиями поглощения атмосферы. Измерения спектральных
функций реперных компонентов (рис. 2) выполнялись с помощью двух
модулей гиперспектрометра первого и второго видимых диапазонов.
Интерпретация результатов с различных модулей гиперспектрометра
28 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 4
