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第120章侦察卫星任务
拍完之后,徐卫国一番操作,电视屏幕上很快显示出了图像。
他把屏幕转了几个方向,好让所有人都能看到。
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众人都面露惊奇,居然真的可行!
这时有人问道:「这照片拍的可不怎么清楚啊?解析度能提高吗?」
徐卫国道:「可以。这个传感器上有一万个电容,就是一万个感光单元,我将其称之为像素,我们增加电容数量就可以提高解析度,这台只是作为验证。」
「可就算还能提高,最后能比得上胶卷相机吗?按你说的,胶卷相机的像素可是近乎无限,当然,因为感光颗粒的限制,实际没那么夸张,但至少也是几千万像素水平,相应的解析度也要高得多。这怎么比?咱们的集成电路加工水平什么时候才能达到啊?二十年还是三十年?」
这时,又有人插话道:「像素数量还是小问题,真正的问题是,这种传感器存在很大限制。因为矽片就那么大,想容纳更多电容,就只能把单个电容变小,但这样能存储的电荷数量也会减少。
后果就是,灵敏度降低,噪点增加,拍出的图像只会一塌糊涂,这才是大问题,把这种传感器的上限限制死了。作为普通相机,它也许很有前景,但作为要上太空的相机,它恐怕不能胜任。」
众人连连点头,看起来,这种传感器虽然原理新颖,也很有潜力,但实际大坑也不少,总之并不是个稳妥的发展方向。
徐卫国笑着点点头,道:「你们说的没错,这些问题确实存在。但是,我作为集成电路的发明者,当然也知道这些问题,所以来之前,我就已经想好了解决方案。」
说罢,他从包里拿出一张纸,向众人展示:「各位请看,这是我设计的用于卫星的图像传感器示意图,它不是方方正正的,而是长条形。
这上边是六十条平行线,线之间有一定间隔,而每条线都由两千个电容组成,我叫它线阵传感器。我的设想是,要让电容排列方向跟卫星飞行方向一致,当卫星飞过目标上空,目标影像先落在第一行电容上,电容收集光子产生电荷。接着在极短时间内,第一行收集的电荷被转移到第二行。
就在电荷转移瞬间,目标影像因为卫星移动转到了第二行位置,第二行电容也开始感光收集电荷,两行的电荷叠加,接着共同转移到第三行。
这里有六十行电容,也就是能反覆叠加六十次!因为叠加的电荷够多,这就使得卫星甚至在夜间也能拍摄清晰图像。
而且,为了进一步提高解析度,并实现宽幅覆盖,我们还可以把几块传感器首尾相接的拼接起来。当然,由于传感器有外壳,无法做到无缝连接,所以还需要稍微错开一点以消除盲区。
我算过了,这样拼接之后,像素数量及解析度能轻松超越胶卷相机。加上夜间拍摄能力以及实时传输能力,我认为,这种相机前途极广,未来将成为主流!更重要的是,这样的单个传感器,我们现在就已经能生产了。」
说完这些,屋子里突然安静下来,大家还在消化着刚才的信息。
过了一会儿,坐在首位的钱领导问道:「谁还有问题吗?」
又等了几秒,有人说道:「可这样的技术实现难度很大吧?传感器内的电荷转移速度,需要跟地面投影移动速度严格一致,这个时间必须精确到纳秒级。况且地球一直自转,卫星轨道也会有偏差,卫星还可能抖动,这些都会有影响吧?这些问题咱们现在能解决吗?」
徐卫国点头:「我已经有了思路,并不存在难以克服的问题。」
「能具体说说吗?」
「可以。」
徐卫国说道:「要保证电荷转移速度跟地面投影移动速度保持一致,用公式表示就是v=d*f。
其中v是卫星在地面投影速度,d是像素对应地面的实际尺寸,也就是一个像素点对应的实际物理世界的大小,f是电荷转移频率。
我的思路是,首先把卫星飞行速度跟传感器的物理特性硬性匹配起来,也就是尽量把v丶d丶f
都固定。
首先,固定v,我们需要把卫星放置在特定轨道高度,把卫星环绕速度固定下来。
其次,固定d,还要把上面的电容行数也固定。
最后,固定f,可以研发原子钟来调整控制。