2016年5月6日

關關難過關關過—精密的光學遙測酬載

作者∕黃柏瑄(畢業於成功大學機械系,為中興大學機械研究所碩士與中央大學光電科學與工程研究所碩士。於福衛五號計畫中負責光學遙測酬載之設計研發與光學系統整合之工作,現在擔任國家太空中心系統工程組正工程師,負責發展下世代次米級解析度光
學遙測酬載之先進光學系統技術)


福衛五號的正式名稱為福爾摩沙衛星五號,是我國福爾摩沙系列衛星的第四個衛星計畫,它是一顆重達450公斤的光學遙測衛星,屬於地球觀測衛星的一種。福衛五號上面搭載的主要任務酬載為光學遙測酬載,這顆酬載就像一顆巨大的數位相機,以掃描拍攝數位影像的方式從距離地表720公里的軌道高度對地球表面進行觀測。

一般數位相機的基本組成包含鏡頭、感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或是互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)影像感測器、相機內的影像處理電路及記憶卡等主要零組件,而福衛五號上面這顆大型的數位相機同樣也包含這些裝置,只是它們的體積都巨大且昂貴了許多。以光學遙測酬載所搭載的鏡頭為例,其通光口徑達45公分,而焦距長達3600公厘。可見為了要能在太空中清楚拍攝地面的景物,光學遙測酬載所搭載的這顆鏡頭是多麼地巨大。


光學遙測酬載搭載的影像感測器使用CMOS感測器技術,屬於線型的影像感測器,這是因為福衛五號在地球軌道上會不斷地繞著地表飛行,因此它可以一邊飛行前進一邊掃描的方式來拍攝地球表面的影像。但是這顆CMOS影像感測器共有五條影像感測線,能同時拍攝紅、綠、藍和近紅外線等四種不同顏色光譜的影像,另外還有一條超高解析度的影像感測線用來拍攝黑白影像。科學家或是地圖製作專家可以運用這些不同顏色的影像,來判斷地表上的森林植披、岩石土壤和水文變遷等種種資訊,以及進行製作地圖和災害預防等工作。......【更詳細的內容請見科學月刊第557期】

沒有留言: