航天相機(jī)是一種安裝在航天器上的精密光學(xué)儀器，主要用于對地球、天體和宇宙現(xiàn)象進(jìn)行攝影。它是航天遙感器中最重要的一類，廣泛應(yīng)用于民用和軍事領(lǐng)域。在民用方面，航天相機(jī)可用于采礦、城市規(guī)劃、土地利用、資源管理、農(nóng)業(yè)調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、新聞報(bào)道和地理信息服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。而在軍事上，則可用于情報(bào)搜集、國防監(jiān)測、變化檢測、精確測圖和目標(biāo)指引等，以追蹤機(jī)場跑道、導(dǎo)彈發(fā)射井、武器試驗(yàn)場和防御設(shè)施等目標(biāo)的施工進(jìn)展，以及軍隊(duì)集結(jié)和武器部署等情況。世界各國都在積極研發(fā)航天相機(jī)，開展航天遙感工作。
歷史與發(fā)展
航天相機(jī)的歷史始于1960年，當(dāng)時(shí)不載人的水星號飛船使用航天相機(jī)拍攝了大量的地球彩色照片。自那時(shí)起，多種類型的航天相機(jī)被陸續(xù)用于人造衛(wèi)星和載人飛船上。1986年2月22日，法國SPOT衛(wèi)星搭載線陣CCD傳感器，實(shí)現(xiàn)了10米分辨率的全色波段影像獲取。1987年，中國的返回型大幅面框幅式相機(jī)的攝影測量取得了成功。1993年，德國發(fā)射的MOMS-2衛(wèi)星搭載三線陣CCD相機(jī)，提升了線陣掃描攝影測量的精度。此外，美國的Ikonos、Quickbird和OrbView衛(wèi)星，以色列的EROS-B衛(wèi)星以及韓國的KOMPSAT衛(wèi)星等，均采用了單線陣相機(jī)獲取立體影像。日本的ALOS衛(wèi)星配備了先進(jìn)的三線陣CCD立體測繪學(xué)相機(jī)（棱柱）。近年來，國際上出現(xiàn)了采用軟硬件結(jié)合的方法研制大規(guī)模面陣CCD航空攝影相機(jī)，如DMC和UltraCamD。
類型與特性
航天相機(jī)按照成像方式可分為畫幅式、全景式和航線式。畫幅式相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于圖像幾何關(guān)系嚴(yán)密，影像分辨率高，圖像畸變小，易于測圖。全景式相機(jī)則適用于偵察、發(fā)現(xiàn)和識別目標(biāo)，同時(shí)可為地形測繪提供大比例尺地圖平面測量和高程測量。航線式相機(jī)則可通過狹縫實(shí)現(xiàn)連續(xù)曝光，獲得地面窄條覆蓋的照片。航天相機(jī)還可根據(jù)影像獲取方式分為傳輸型和返回型，按用途分為偵察相機(jī)、測繪學(xué)相機(jī)等，按攝影譜段分為可見光、紅外和多譜段相機(jī)等。航天相機(jī)的特點(diǎn)包括耐受發(fā)射和返回過程的沖擊、振動(dòng)和過載，具備較長的焦距和高的分辨率，以及適應(yīng)空間的惡劣環(huán)境。現(xiàn)代航天相機(jī)在160公里高度上的分辨率可達(dá)1米以內(nèi)，能夠識別10米以下的目標(biāo)。電荷耦合器件（CCD）作為感測元件的航天相機(jī)具有使用壽命長、工作可靠性和實(shí)時(shí)傳輸圖像信息等特點(diǎn)。
應(yīng)用與前景
航天相機(jī)的應(yīng)用涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域，包括戰(zhàn)略偵察、戰(zhàn)術(shù)偵察、監(jiān)視、測繪和地球資源勘查等。未來發(fā)展趨勢包括普查與詳查相結(jié)合，以及膠片型偵察相機(jī)和傳輸型偵察相機(jī)相結(jié)合。膠片型相機(jī)雖然在實(shí)時(shí)性上有一定限制，但在航天偵察中仍將繼續(xù)發(fā)揮作用。航天相機(jī)圖像的地面分辨率是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一，對于不同的相機(jī)類型，有不同的定義和衡量標(biāo)準(zhǔn)。
參考資料 >
專屬機(jī)器人“攝影師”，拍下嫦娥六號月背“證件照” .國家航天局.2024-11-27
鏡里含天姿影像現(xiàn)色彩|北京三號C星星座 相機(jī)面面觀.中國空間技術(shù)研究院.2024-11-27
這張照片刷屏！相機(jī)原來是“西安造”→ .1018陜廣新聞.2024-11-27