Проектирование и изготовление гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов

Для осуществления гиперспектральной съемки разработан и изготовлен базовый опытныйобразец гиперспектральной камеры. Адаптированные для выполнения любых целевых задач вразличных областях цифровой экономики гиперспектральные камеры (ГСК) в результатемодернизации базового образца могут производить съемку с высоким спектральным разрешением вУФ, ВД и ИК диапазонах спектра. [1,2]В процессе проектирования проведен технический анализ компонентов ГСК:- назначению, области применения, основным решаемым задачам и техническим характеристикамкамеры телевизионной (КТ) для гиперспектральной камеры;- анализу основных технических характеристик фотоприемников для оптических системтехнического зрения и выбору типа преобразователя свет-сигнал для (КТ);- структурной схеме и принципу действия (КТ), взаимодействия с сопрягаемыми изделиями,конструкции прибора;- расчетам, подтверждающим заложенные в (КТ) технические характеристики, расчетам полейзрения, углового и линейного разрешения, освещенности на матрице, ширины полосы съемки земнойповерхности и т.д.;- вариантам реализации системы стабилизации изображения и перспективам развитиягиперспектральных систем;- программному обеспечению (ПО) ГСК, включая обработку информации внутри ПЛИС логикикамеры, выбору технологии видеозахвата и написание ПО;-проектированию системы накопления данных;- оптического блока, состоящего из объектива и спектрального блока.В силу специфики работы объектива целесообразно, чтобы он имел вынесенный входной зрачок,что и обеспечено в полученной схеме. Вынос входного зрачка (апертурной диафрагмы) объектива вданном случае составляет 11,34 мм. Другой особенностью объектива является требованиетелецентрического хода лучей. Данное требование обеспечено выбором оптической схемыобъектива, который представляет собой обратный телеобъектив. Параксиальные характеристики иконструктивные параметры рассчитанной системы следующие: F’=50 мм, 2w = 10O, F/# = 2,7.Объектив обеспечивает контраст на уровне не ниже 0,2 на пространственных частотах до 300 лин/мм,что соответствует требованиям, определяемым выбранным приёмником излучения. Оптическаясхема спектрального блока с плоской дифракционной решёткой, где роль коллиматорного иизображающего объектива выполняют одинаковые внеосевые зеркально-линзовые объективы типаМаксутов-Ньютон.