8
ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
Пример.
По данной методике были рассчитаны спектральные
характеристики гиперспектральной аппаратуры, созданной на Крас-
ногорском заводе им. С.А. Зверева.
Аппаратура работает в диапазоне 0,4...0,95 мкм со спектральным
разрешением 5…10 нм. В результате проработок рабочий спектральный
диапазон был разбит на два поддиапазона с границами: 0,40…0,65 мкм
с
0
λ
= 0,47 мкм, геометрической серединой спектра поддиапазона ВД1
и ВД2 и канал ВД1; 0,63…0,95 мкм
0
(
λ
= 0,73 мкм).
Приемники в каналах ВД1 и ВД2 — кадровые матрицы формата
1024 × 256 элементов с размерами элемента дискретизации 18 × 18 мкм.
В спектрометре аппаратуры используется автоколлимационная
схема с призменным диспергирующим устройством (рис. 5). В этой
схеме функции объективов коллимирующего и фокусирующего объ-
единены в одном объективе — ОКФ, который работает в прямом и
обратном ходе.
Входная щель спектрометра расположена в фокальной плоскости
коллимирующего объектива с фокусным расстоянием
кол
f
′
и смещена
с оптической оси на угол
γ
относительно главной плоскости объек-
тива, что соответствует координате по оси
OY
кол
tan( ).
y f
= ′
γ
Падающий луч задается ортом
вх
( , ),
x
γ
A
с координатой
х
на пря-
мой, проходящей через середину (по высоте) входной щели:
2
2 2
кол
кол
вх
2
2 2
кол
кол
2
2 2
кол
cos
cos
sin
( , )
.
cos
cos
cos
x
f
x
f
x
f
x
f
f
x
γ
γ
γ
γ
γ
γ
γ
⎛
⎞
−⎜
⎟
′ +
⎜
⎟
⎜
⎟
′
⎜
⎟
= −⎜
⎟
′ +
⎜
⎟
⎜
⎟
′
⎜
⎟
⎜
⎟
′ +
⎝
⎠
A
На основе изложенной выше методики все математические
расчеты и визуализация результатов были запрограммированы в си-
стеме MATLAB. Результаты расчета угловой дисперсии и спектраль-
ного разрешения в каналах ВД1 и ВД2 аппаратуры представлены
на рис. 6 и 7.
Пунктирной линией на рис. 7 изображены кривые измеренных
значений интервала спектральной выборки. Как видно по этим
кривым, расчетные значения хорошо совпадают с измеренными
данными, полученными при калибровке гиперспектральной аппа-
ратуры.
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13