摘要：针对卫星上相机对高信噪比、抗辐照等特殊要求,提出一种基于长光辰芯公司的科学级CMOS探测器HR400的多光谱相机成像电子学系统设计,采用FPGA加SRAM缓存的系统架构,重点讨论了CMOS探测器的驱动设计和图像采集技术。首先,针对滤光片轮式多光谱相机曝光时间变化会导致成像偏振方位角差异的问题,提出一种能够根据曝光时间动态调整的延时成像方法,将通道通光中心作为成像的采集中心,保证不同曝光时间下采集的图像中心位置一致且处于最佳采样位置;然后,针对该延时成像方法的成像中心位置误差进行分析;最后,对相机成像性能和不同曝光时间的偏振方位角进行测试验证。测试结果表明:成像系统的时域暗噪声为71.6(等效电子数),当系统光强为饱和光强的80%时,信噪比为588.1,满足载荷成像要求;延时成像方法对由曝光时间导致的偏振方位角差异有明显改善。

摘要：单粒子锁定效应容易引起星载遥感仪器产生故障。针对空间高能粒子辐射环境诱发的偏振遥感相机性能退化问题,利用高能重离子和皮秒脉冲激光对星载偏振成像仪选用的模拟前端信号处理器开展了试验研究,获得了此类器件的单粒子锁定特点,为工程设计及试验评估提供了参考。试验结果显示:偏振成像仪选用的模拟前端信号处理器对重离子诱发的单粒子锁定比较敏感,单粒子锁定LET阈值处于4.4~13.4 MeV·cm^(2)·mg^(-1)之间。针对模拟前端芯片LET阈值偏低的问题,提出了一种模拟供电端和数字供电端串联大功率防闩锁限流电阻和在轨定时开关机的设计方法。试验结果表明,该方法可有效避免器件单粒子锁定造成的器件过流烧毁及仪器失效等故障。研究结果可为星载偏振相机用模拟前端信号处理器抗辐射加固设计和单粒子地面模拟实验方法的建立提供技术基础与保障。