《不要喜欢弄个大新闻之高光谱成像卫星》

发表于 2016-2-15 16:08

《美媒称中国将发射性能最强高光谱成像卫星能探测隐形战机》

这是年前国内媒体的大新闻，传播率很高，是国内媒体编译自《大众科学》，原文链接，http://www.popsci.com/china-to-l ... rspectral-satellite

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2016-2-15 16:02 上传

对于空中乃至延伸到太空的侦察，历史最悠久，同时对我们来说印象里最深的就是“拍照片”，通过“图像”来确定地面目标的空间几何特征。不过随着技术的进步，地物的伪装和空中的侦察在技术上都在水涨船高。不如在伪装上，通过伪装网、迷彩涂装等多种伪装手段，能够在侦察图像下改变地物的外形甚至“凭空消失”，或者通过假目标的设置干扰图像的判读。但同时在侦察技术上的魔高一尺道高一丈，就比如新闻中的“高光谱技术”，在以往的获取图像的同时，光谱技术还可以通过几十到几百个很窄波段的连续光谱成像获得目标的光谱特性。而通过目标区域的光谱特性，对比数据库信息，就可以更容易的将目标与自然背景区别开来，特别是检测出经伪装网、迷彩涂装等精心伪装后的军事目标。

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2016-2-15 16:04 上传

光谱的技术发展上，早期主要是多光谱成像技术，“多光谱”，只是几个特殊波段的光谱成像，而高成像光谱成像的光谱波段范围更广，从可见光至近红外，甚至到中红外，采样的光谱分辨率更是达到了纳米级。那么，“上一代”针对多光谱侦察只是在这几个特殊波段进行的地物伪装技术在高光谱成像面前就不灵了，而这也就是高光谱技术的突出之处。

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地面的目标有着物理上无法改变的光谱反射特性，所以在高光谱的全波段成像下，对伪装的地面目标而言意味着：在这个波段通过伪装技术做到了隐身，但在另一个波段上就会露出马脚被发现。这就是高光谱成像的天然优势。

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2016-2-15 16:02 上传

而且地面的军事目标还会有着特殊的发射光谱，如坦克的热辐射、导弹的尾焰辐射、高超声速飞行器的高温等离子体辐射等，这些都为高光谱的侦察留下了蛛丝马迹。

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由于，高光谱成像技术已经是在可见光至短波红外（0.4-2.5um）波段范围内以数纳米的光谱分辨率采样，是在数十至数百个波段上同时对目标区域成像，而每个波段都会生成1幅目标的空间图像，那么这些二维的空间图像按光谱维（按照光谱的大小次序）叠加后就成了目标区域的三维的高光谱图像（数据）立方体，x轴、y轴是可以反映目标长宽几何尺寸的“空间维”，z轴是光谱维。高光谱成像技术中的图像信息与光谱信息的有机结合高度融合下，在这xyz立体图像中，每一层都是一副对应一个光谱波段的图像，每个像元都对应着1条光谱曲线。

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高光谱成像技术的优势，就是在这全波段的覆盖。当前常用的对抗从可见光到雷达波、多波段侦察的伪装网和迷彩涂层等伪装技术，其作用的光谱反射曲线是0.4-1.2um波长，这可以与林地型植被背景做到较好的融合，但在1.2-2.5um波段就会与植被背景有了明显差距。也就说通过伪装网、迷彩涂层，地面的军事目标可以在可见光和近红外波段获取的侦察图像中做到凭空消失。

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2016-2-15 16:02 上传

但高光谱侦察的光谱范围更广，是有着0.4-2.5um的波段范围，在伪装网迷彩涂装能已不再奏效的.2-2.5um波段上看出伪装网、迷彩涂层与天然植被、山林平原沙漠等背景在光谱上的差异，就可以在复杂的背景中提取出经过伪装了的军事目标。同时，凭借高光谱技术在复杂背景下提取能力，克服背景目标状态变化迅速和其他相似物体干扰的影响，进一步做到对移动目标的捕获跟踪和武器的瞄准制导。

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高光谱成像技术在发展趋势之一就是，将替代全色成像传感器和多光谱成像传感器技术。高光谱成像传感器也正从机载遥感应用为主趋向航天遥感齐头并进。当然用于航天器，保证相同的地面分辨率，星载的高光谱成像传感器的灵敏度就需要高百倍，这也是目前的技术难点。而光谱技术在发展上，在由多光谱向高光谱迭代的同时，当光谱的分辨率达到λ/10-3（λ为工作波段的波长，相较而言多光谱为λ/10-1、高光谱为λ/10-2）级别时，光谱技术即将进入超高光谱阶段。

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2008年我国发射了首颗高光谱成像卫星HJ-1A，空间分辨率100m，光谱的覆盖范围是可见近红外光谱的0.4-1.0um。2001年9月升空的天宫一号上搭载的高光谱成像仪则是国内第一台短波红外光谱探测设备，其空间分辨率最高达到了10米。在天宫一号空间应用成果展示页（http://www.cmse.gov.cn/news/list.php?catid=459）上，对高光谱成像有着极其丰富、文字详尽的展示。

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《大众科学》报道的原标题，这其中的POWERFUL并不等同于国内媒体标题中的“最强高光谱成像卫星”。毕竟文中介绍我国要发射的这颗高光谱卫星的地面分辨率是15米，对比2010年美国发射的战术星-3的4米最高分辨率差距在这，不过性能数据比较突出的是328个光谱覆盖波段。

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发表于 2016-2-15 16:51

发表于 2016-2-15 17:59

发表于 2016-2-15 18:17

发表于 2016-2-15 18:44

哈哈，滤光片技术牛逼

发表于 2016-2-15 19:01

发表于 2016-2-15 19:24

发表于 2016-2-15 20:10

发表于 2016-2-15 20:44

发表于 2016-2-15 21:19

发表于 2016-2-15 21:28

发表于 2016-2-15 22:25

发表于 2016-2-15 23:08

希弦发表于 2016-2-15 16:08
《美媒称中国将发射性能最强高光谱成像卫星能探测隐形战机》

这是年前国内媒体的大新闻，传播率很高，是国内媒体编译自《大众科学》，原文链接，http://www.popsci.com/china-to-launch-worlds-most-powerful-hyperspectral-satellite

发表于 2016-2-15 23:39

发表于 2016-2-16 00:31

发表于 2016-2-16 01:56

发表于 2016-2-16 05:38

发表于 2016-2-16 09:07

发表于 2016-2-16 09:17

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