Особливості застосування приймачів випромінювання у бортових гіперспектрометрах

1Донець, ВВ, Муравський, ЛІ
1Корпорація «Науково-виробниче об’єднання «Арсенал», Київ
Косм. наука технол. 2012, 18 ;(3):20–37
https://doi.org/10.15407/knit2012.03.020
Мова публікації: російська
Анотація: 
Розглянуто особливості використання лінійних і матричних приймачів випромінювання у бортових гіперспектрометрах авіаційного та космічного базування (AVIRIS першого та другого покоління, АРЕХ, HYDICE, «Ресурс-П» та ін.) для спектрометричного дослідження земної поверхні, підсупутникової валідації спектрометричних даних, а також у компактних приладах М3 та СRISM для дослідження поверхні Mісяця та Марса
Ключові слова: бортові гіперспектрометри, валідація
References: 
1.  Андрианов В. Ю. Англо-русский толковый словарь по геоинформатике [Электронный ресурс] // — Режим доступа: http://www.dataplus.ru/Dict/ show.asp?ID=1960
2.  Андронов A. «Новый спутник «Ресурс-П» не выведет Россию в лидеры» [Электронный ресурс] // Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации. — 24 мая 2004 г. — Режим доступа: http://www.gisa.ru/38142.html
3.  Архипов С. А., Линько В. М., Бакланов А. И. Гиперспектральная аппаратура для КА «Ресурс-П» и перспективы ее модернизации // Матер. Всерос. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы ракетно-космической техники и ее роль в устойчивом социальном развитии общества», Самара, 28 сентября —3 октября 2009 г. — Самара, 2009. — С. 186.
4.  Архипов С. А., Линько В. М., Бакланов А. И. и др. Выбор схемного решения гиперспектральной съемочной оптико-электронной аппаратуры для КА «Ресурс-П» [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://d33.infospace.ru/d33_conf/ 2008_conf_pdf/C/Arxipov-linko.pdf
5.  Архипов С. А., Линько В. М., Лукашевич Е. Л. Бортовой видеоспектрометр «Сокол-ГЦП» // Шестая всерос. откр. ежегод. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 10—14 ноября 2008 г.: Сб. тез. конф. — М., 2008. — Режим доступа: http://d902.iki.
rssi.ru/theses-cgi/thesis.pl?id=1476
  6. Архипов С. А., Линько В. М., Лукашевич Е. Л. Бортовой видеоспектрометр «Сокол-ГЦП» [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://d33. infospace. ru/d33_conf/2008_conf _pdf/C/Arxipov%20-%20Sokol.pdf
  7. Белов А. А., Бер П., Воронцов Д. В. и др. Прототип распределенной бортовой вычислительной системы [Электронный ресурс]. — М., 2004. — (Препринт / РАН. Ин-т прикладной математики им. М. В. Келдыша (по проекту № 2323)).— Режим доступа: http://www.keldysh.ru/papers/2004/ prep25/prep2004_25.html
  8. Богомолов Е. Н., Василец Н. В., Кривенков Б. Е. и др. Фотодиодный оптико-электронный измеритель размеров «СЕНСОР» // Автометрия. — 1989. — № 5. — С. 83—91. —  Режим доступа:  http://www.iae.nsk.su/
images/stories/5_Autometria/5_Archives/1989/5/83-91.pdf
  9. Виготовлення польового спектрофотометра для тестування стану рослинності [Електронний ресурс] // Науково-технічні (інноваційні) проекти НАН України. — Режим доступу: http://www.nas.gov.ua/
innovations/years/2008/802/Pages/default.aspx
10. Вишневский Г. И., Коссов В. Г., Нестеров В. К. и др. Разработки и производство ФПЗС и цифровых камер на их основе. Часть I. [Электронный ресурс] // Теле Фото Техника: Интернет-журн. — 01.11.2008. — Режим доступа: http://www.telephototech.ru
11. Вишневский Г. И., Коссов В. Г., Нестеров В. К. и др. Разработки и производство ФПЗС и цифровых камер на их основе. Часть II. [Электронный ресурс] // Теле Фото Техника: Интернет-журн. — 04.06.2009. — Режим доступа: http://www.telephototech.ru
12. Воропай Е. С., Гулис И. М., Купреев А. Г., Костюкевич А. Г. Спектральные приборы на основе дисперсионного модуля с микрозеркальной матрицей [Электронный ресурс]. — Минск. — Режим доступа: http://www.oop-ros.org/maket/part1/ref1_1/1.2.2.pdf
13. Кирилин А. Н., Ахметов Р. Н., Стратилатов Н. Р. и др. Космический аппарат «Ресурс-П» // Геоматика. — 2010. — № 4. — С. 23—26. — Режимы доступа: http://
geomatica.ru/pdf/2010_04/2010_04_004.pdf, http://
geomatica.ru/pdf/2010_04/2010_04.pdf
14. Донець В. В. Обгрунтування структури апаратурно-програмного комплексу для дистанційного зондування рослинності в польових умовах: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Київ, 2010. — 19 с.
15. Кондратин Т. В., Козодеров В. В., Топчиев А. Г. и др. Технология оценки состояния объектов природно-техногенной сферы по данным аэрокосмического мониторинга [Электронный ресурс]. −− М.: МФТИ, МГУ, Институт выч. математики РАН, НПО «Лептон», 2007. — Режим доступа: http://d33.infospace.ru/
d33_conf/2007_pdf/rasten/kondratin.pdf
16. Кулев М. О., Барышникова Е. В., Павлов А. Н. и др. Оценка влияния неоднородности чувствительности ячеек ПЗС на погрешность датчика координат очага возгорания [Электронный ресурс] // Ползуновский Вестник. — 2007. — № 3. — С. 56 —58. — Режим доступа: http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2007_03/pdf/056%20kule.pdf
17. Лапчук В. П., Ивченко В. Н. Статический фурье-спектрометр видимого диапазона для микроспутников [Электронный ресурс] // Вторая всерос. откр. ежегод. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: Сб. тез. конф. — М.: ИКИ РАН, 2004. — Режим доступа: http://www.iki.rssi.ru/earth/tes.pdf
18. Новый российский спутник дистанцированного зондирования Земли «Ресурс-П» будет работать на орбите не менее пяти лет [Электронный ресурс] // Новости космонавтики: Архив новостей. — 2009. — Вып. 790. — Режим доступа: http://www.novosti-
kosmonavtiki.ru/content/news.shtml
19. Овчинников А. М., Платонов А. К. Гиперспектральная система зрения для мобильных роботов [Электронный ресурс] // Photogr. Eng. and Remote Sens. — 1997. — 63, N 7. — Режим доступа: http://tz2010.cosmos.ru/
ppt/platonov.ppt.
20. Орлов А. Г. Разработка и исследование авиационного гиперспектрометра видимого и ближнего ИК-диапазонов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М.: ИКИ РАН, 2008. — 26 с. — Режим доступа: http://www.iki.
rssi.ru/rus/orl.pdf
21. Попов М. А., Станкевич С. А., Ковальчук С. П. и др. Возможности спутниковых гиперспектрометров при решении тематических задач природопользования, экологической безопасности и мониторинга чрезвычайных ситуаций [Электронный ресурс] //
8-ма Міжнар. наук.-практична конф. «Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою, природокористуванням, заходами в надзвичайних ситуаціях», Київ — Харків — АР Крим, 7—11 вересня 2009 р.: Зб. наук. праць. — Режим доступу:
22. Стемпковский А., Шилин В. КМОП — фотодиодные СБИС. Перспективная элементная база однокристальных систем приема и обработки информации [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.electronics.ru/issue/2003/2/3/
23.  Чем  матрица CCD отличается от матрицы CMOS? [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.
spycams.ru/ccd-cmos.html
24. Шовенгердт Р. А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений. — М.: Техносфера, 2010. — 560 с.
25. Aikoi Mauri. Hyperspectral prism-grating-prism imaging spectrograph [Электронный ресурс]. — Finland ESPOO 2001. — Режим доступа http://www.vtt.fi/inf/pdf/
publications/2001/P435.pdf
26. AISA Dual [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.channelsystems. ca/documents/AISADualver1-07.pdf
27. Aksakal S. KOCAMAN sensor modeling and validation for linear array aerial and satellite imagery DISS. N 18120 [Электронный ресурс]. — Turkey, Middle East Technical University, 2008. — Режим доступа: www.igp-data.
ethz.ch/berichte/Blaue_Berichte_PDF/106.pdf
28. ARTEMIS (Advanced Responsive Tactically Effective Military Imaging Spectrometer) [Электронный ресурс]. — Режим  доступа:  http://events.eoportal.org/pre sen ta tions/
9911/14941.html#footback12%29
29. AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) — eoPortal [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.eoportal.org/directory/pres_
AVIRISAirborneVisibleInfraredImagingSpectrometer.html
30. Bai Yibin, Bajaj J., Beletic J. W., et al. Teledyne imaging sensors: Silicon CMOS imaging technologies for x-ray, UV, visible and near infrared [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.rockwellscientific.com/infrared_ visible_fpas/Teledyne%20Imaging%20Sensors%20-20Visible%20SPIE%20Paper%20_7021-
01_.pdf
31. Bannari A., Chevrier M., Staenz K., McNairn H. Potential of hyperspectral indices for estimating crop residue cover [Электронный ресурс] // Rev. Télédétection. — 2007. — 7, N 1-2-3-4. — P. 447—463. — Режим доступа: http://www.teledetection. net/upload/TELEDETECTION/
pdf/20080527120832.pdf
32.  Bianco A. D., Serafino G., Spock G. An introduction to spectral imaging [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://english.ctr.at/carinthian_tech_research_
english/dokumente/Daten_u_Produktblaetter/
optSysteme/IntSpImg_web.pdf
33. Bridges N. T. et al. Simulating CRISM and HIRESE data using airborn hyperspectral imagery [Электронный ресурс] // Lessons learned from ground truth / 41st Lunar and Planetary Science Conference. —2010. — Режим доступа: http://www.lpi.usra.edu/ meetings/lpsc2010/pdf/1887.pdf
34. CASI-2 sensor, Overview of Configuration & Specification [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://arsf.
nerc.ac.uk/documents/casi2.pdf
35. CHAPTER 1 The Nature of Remote Sensing (Remote Sensing Моdels and Mechods for Imaging Processing by Robert Schowengerdt…, [Электронный ресурс] — 2007. USA. — Режим доступа: http://v5.books.elsevier.com/bookscat/samples/ 9780123694072/9780123694072.pdf
36. CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://crism.jhuapl.edu/instrument/innoDesign.php
37. Cristina Antonella Maria, Nathues Andreas, Eng Pascal, et. al. VIS-IR imaging spectrometer for MARCO POLO [Электронный ресурс] // 18—20 May 2009. — Marco Polo Symposium — Режим доступа: http://sci.esa.int/science-e/www/ object/doc. cfm?fobjectid=45193
38. Cocks T., Jenssen R., Stewart A., et al. The HyMAPTM airborne hyperspectral sensor: the system, calibration and performance T [Электронный ресурс] // Presented at 1st EARSEL Workshop on Imaging Spectroscopy, — October 1998. — Zurich. — Режим доступа: http://www.
aigllc.com/pdf/EARSEL98_HyMap.pdf
39. Cutter M. A. Compact high resolution imaging spectrometer (CHRIS) [Электронный ресурс] // —Режим доступа: http://ftp.rta.nato.int/public/PubFullText/RTO/
MP/RTO-MP-061/MP-061-24.pdf
40. EnMAP hyperspectral imager (HSI) [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.enmap.org/sensors
41. Folientitel Kein EnMAP — Режим доступа: http://earth.
esa.int/workshops/4th_chris_proba/CHRIS_WS4_KAUFMANN.pdf
42. FPGA-based CMOS Matrix Controller for Digital Camera [Электронный ресурс] —Режим доступа: http://www.promwad.com/ markets/digital-camera-cmos-fpga.html
43.  Gat N. Imaging Spectroscopy Using Tunable Filters: A Review [Электронный ресурс] // Proc. SPIE. — 2000. — 4056. — Р. 50—64. — Режим доступа: http:// www.
techexpo.com/WWW/opto-knowledge/E-tunable-filters.pdf
44. Green R., et al. Imaging spectroscopy and the airborne visible/infrared imaging spectrometer AVIRIS // Remote Sens. Environ. — 1998. — 65. — P. 227—248. — Режим
доступа: http://www.utsa.edu/lrsg/ Teaching/ES6973/AVIRIS.pdf
45. Green R. O., et al. HysplRI Decadal Survey Mission Development Status [Электронный ресурс] // Decadal Survey Symposium. — 2009. — Режим доступа: http://decadal.gsfc. nasa.gov/documents/12_HyspIRI.pdf
46. Hamlin L., Green R. O., Mouroulis P., et al. Imaging Spectrometer Science Measurements for Terrestrial Ecology: AVIRIS and the Next Generation AVIRIS Characteristics and Development Status [Электронный ресурс] // Jet Propulsion Laboratory, California Ins@tute of Technology Pasadena, CA, 91109 22 June 2010. — NASA Earth Science Technology Forum. — Режим доступа: http://esto.nasa.gov/conferences/ estf2010/presentations/Hamlin_Green_ ESTF2010_B4P4.pdf
47. HyMap DAIS Airborne Hyperspectral Scanner [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.op.dlr.
de/dais/hymap/hymap_info.htm
48. Indium Antimonide Detectors [Электронный ресурс] — Teledyne Judson Technologies — 2003. — LLC. — USA. — Режим доступа: http://www.teledynejudson.
com/indiumant.html
49. Infrared Focal Plane Arrays [Электронный ресурс] // Opt. and Photonics News. — June 2008. — 19, N 6. — Режим доступа: http://www.ee.ucla.edu/~leosla/
documents/James_Beletic_OPN.pdf
50. Itres Research of Canada [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.itres. com/products/imagers/casi1500
51. Kempeneers P. Information Extraction from Hyperspectral Images [Электронный ресурс] // Antwerpen. — 2007. — Режим доступа: http://www.vliz.be/imisdocs/
publications/121922.pdf
52. Kaufmann H., Segl K., Chabrillat S., et al. ENMAP — An advanced optical payload for Earth observation [Электронный ресурс].— Режим доступа: http://www.asdi.com/ getmedia/0382afb3-531e-42dc-9cca-368224d86478/EnMAP—An-Advanced-Optical-Payload-for-Earth-Observation.pdf.aspx
53. Kaufmann H., Segl K., Chabrillat S., et al. ENMAP — An advanced hyperspectral mission [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.earsel. org/
workshops/IS_Warsaw_2005/papers/Sensors_Missions/03_Kaufmann_31_34.pdf
54.  Kodak Digital Science KAC — 1310 [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://ljr. bagn. obs-mip. fr/
observing/docu/KAC1310_datasheet.pdf
55. LUPA-1300-C-1. 3 M pixel high speed CMOS image sensor [Электронный ресурс] — Cypress Semiconductor. — Режим доступа: http://www.alldatasheet.com/datasheet-
pdf/pdf/129200/CYPRESS/LUPA-1300-C.html
56. LUPA-4000: 4M Pixel CMOS image sensor [Электронный ресурс] — Cypress Semiconductor. — Режим доступа: http://pdf1. alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/
106605/CYPRESS/LUPA-4000.html
57. Mouroulis P., Sellar R. G., Wilson D. W., et al. Optical design of a compact imaging spectrometer for planetary mineralogy [Электронный ресурс] // Opt. Eng. — 2007. — 46. N 6. — Режим доступа: http://trs-new.jpl.nasa.gov/
dspace/bitstream/2014/40926/1/06-1912.pdf.
58. Müller A. The new frontiers of hyperspectral imaging sensors [Электронный ресурс] // — Режим доступа: http://hyperinet.multimediacampus.it/images/Mueller_ 1.pdf
59. Murchie S., Arvidson R., Bedini P. Compact reconnaissance imaging spectrometer for Mars (CRISM) on Mars reconnaissance orbiter (MRO) [Электронный ресурс] // J. Geophys. Res. — 2007. — 112. — Режим доступа: http://www.planetary.brown.edu/pdfs/3554.pdf
60. Neural  network architectures for information extraction from hyper... [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.disp.uniroma2.it/geoinformation/students/geoinformation-disse... hyper-spectral-images.pdf
61. Next Generation Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRISng) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://airbornescience.jpl.nasa.gov/avirisng/
62. Nieke Jens, Kaiser J. W., Schläpfer D., et al. Calibration methodology for the Airborne Dispersive Pushbroom Imaging Spectrometer (APEX) [Электронный ресурс] // Proc. SPIE. — 2004. — 5570. — Режим доступа: http://earth.esa.int/workshops/ivos05/pres/09_nieke.pdf
63. Nischan M. L., Kerekes J. P., Baum J. E., et. al. Analysis of HYDICE noise characteristics and their impact on subpixel object detection // Proc. SPIE. — 1999. — 3753. —P. 112—123. — Режим доступа: https://ritdml.rit.edu/bitstream/handle/1850/ 3210/JKerekesConfProc07-19-1999.pdf
64. Осеаn Optics, LVF-series Linear Variable Filters [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.oceanoptics.com/ products/lvfslinearvariablefilters.asp
65. Parameters of selectable CCD area array [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://space.univ.kiev.ua/
~lapchuk/ccdarea1.htm
66. Pearlman J. S., Barry P. S., Segal C. C., et al. Hyperion, a space-based imaging spectrometer [Электронный ресурс] // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. — 2003. — 41. — P. 1160—1173.
67. Richardson B. S., Eastwood M. L., Bruce C. F., et al. Mercury-cadmium-telluride focal plane array performance under non-standard operating conditions [Электронный ресурс] // Aerospace Conf. — March 2011. — P. 1—6. — Режим доступа: http://journals2. scholarsportal.info/details.xqy?uri=/1095323x/ v2011inone/1_mfpapunoc.xml
68. Roden N. C., et al. Mineral Mapping and Applications of Imaging Spectroscopy [Электронный ресурс] // IG-
ARSS, August 1, 2006. — Режим доступа: http://webdocs.dow.wur.nl/internet/grs/ Workshops/Environmental_Applications_ Imaging_Spectroscopy/9_
Clark_Mineral/Clark_Mineral.pdf
69.  Schaepman M., Alberti  E., Dell’Endice F., D’Odorico P. APEX Airborne Prism Experiment [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://hyspiri.jpl.nasa.gov/
downloads/2009_Workshop/day3/day3_5._20090813_APEX_HyspIRI_Schaepman.pdf
70. Schläpfer D., Kaiser J. W., Nieke J., et al. Modeling and correcting spatial non-uniformity of the APEX pushbroom imaging spectrometer [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.geo.uzh.ch/ fileadmin/files/content/abteilungen/rsl1/ Spe2004/AVWS2004_apex_ds.pdf
71. SPECIM ImSpectors [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.specim.fi/media/pdf/imspector-
data  sheets/vis-vnir-imspectors-ver1-2009.pdf
72. Semeniv O., Yatsenko V., Khandriga P., Shatokhina Yu. A hyperspectrometer for remote sensing of biochemical components in the vegetation [Электронный ресурс] // 37th COSPAR Scientific Assembly. 13—20 July 2008, in Montréal, Canada. — P. 2806. — Режим доступа: http://
adsabs.harvard.edu/abs/2008cosp...37.2806S
73. Tong Q. Hyperspectral remote sensing technology and applications in China [Электронный ресурс] / Tong Qingxi, Zhang Bing, Zheng Lanfen // Proc. of the 2nd CHRIS/Proba Workshop, ESA/ESRIN, Frascati, Italy 28—30 April 2004. — Режим доступа: http://earth.esa.int/workshops/chris_ proba_04/papers/39_tong.pdf
74. The Airborne Imaging Spectrometer ROSIS [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.opairs.
aero/media/download/pdf/rosis-description.pdf
75. The AHS2005 Flight Campaign APEX [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://campaigns.vgt.vito.
be/documents/IR-AHS2005.pdf
76. The DAIS 7915 System Specifications [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.op.dlr.de/dais/dais-scr.htm
77.  Turner W. Status of HyspIRI Mission [Электронный ресурс] // HyspIRI Sci. Symp., 2011, May 17—18. — Режим доступа: http://hyspiri.jpl.nasa.gov/downloads/
2011_Symposium/Summary_2011_HyspIRI_Symposium_2. pdf
78. Weatherup Cliff CCD and CMOS imaging Where are we? [Электронный ресурс] — 12th May 2010. — Режим доступа: http://www.qi3.co.uk/wp-content/ uploads/2010/05/Cliff-Weatherup-Web-version.pdf
79. Wilson I. J., Cocks T. D. Development of the airborne reflective emissive spectrometer (ARES) A Progress Report [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.earsel. org/workshops/imaging-spectroscopy-2003/

papers/sensors_and_missions/wilson.pdf