Calculation of parameters of image receivers on CCD structures while aircraft survey of the earth surface

Abstract

Державний університет «Житомирська політехніка» Розрахунок параметрів приймачів зображення на ПЗЗ структурах при зніманні земної поверхні з літального апарата Проведено аналіз шумових характеристик оптико-електронних приймачів зображення на матричних фоточутливих ПЗЗ структурах зі стрічковою адресацією і їхнього впливу на роздільну здатність оптико-електронних датчиків зображення в умовах слабкої освітленості. Розрізняльна здатність ПЗЗ на низьких рівнях освітленості обмежена головним чином шумами у фоновому заряді і шумами процесу захоплення носіїв. До матриць зі стрічковою адресацією належать ФПЗЗ з тимчасовою затримкою та накопиченням (ТЗН), використання яких дозволяє різко збільшити відношення сигнал-шум, і як наслідок реалізувати високу чутливість. Одна з основних переваг матриць з ТЗН-можливість гібридної збірки їх в суперлінійки, число елементів яких досягає десятків тисяч. Сучасні матриці ТЗН будуються за принципом секціонування. Кожна секція такої матриці дозволяє здійснювати перенесення заряду по стовпцях в сторону регістра. Оскільки секції керується незалежно (або частково незалежно), то послідовно відключаючи їх можна регулювати число рядків накопичення, а отже і чутливість ПЗЗ ТЗН. Таким чином здійснюється регулювання чутливості ПЗЗ і розширюється динамічний діапазон ПЗЗ і системи спостереження в цілому. Для досягнення цієї мети був отриманий математичний вираз для розрахунку кількості лінійок світлочуттєвих елементів ПЗЗ, що необхідно застосовувати при зніманні земної поверхні в умовах слабкої освітленості. При цьому, кількість елементів по довжині приймача визначається досягненням необхідного відношення сигнал/шум, при якому реальна розрізняльна здатність визначається мінімальними геометричними розмірами світлочутливого елемента. Ключові слова: матричний оптико-електронний приймач; прилади із зарядовим зв'язком; роздільна здатність; літальний засіб; режим тимчасової затримки й накопичення; освітленість земної поверхні.