Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm payload quang-điện tử chụp ảnh toàn sắc và ảnh đa phổ cho vệ tinh nhỏ quan sát trái đất Mã số đề tài: VT/CN-01/14-15

Chủ nhiệm đề tài PGS.TS Phan Tiến Dũng
Đơn vị thực hiện Viện Khoa học Vật liệu
Thời gian thực hiện 2014 - 2016
Thuộc chương trình Chương trình khoa học công nghệ độc lập cấp Nhà nước về Công nghệ vũ trụ, mã số KHCN-VT/12-15
Cán bộ tham gia
Tổng kinh phí 5.000.000.000 đ (Năm tỷ đồng)
Xếp loại đề tài Khá
Mục tiêu đề tài

Thiết kế chế tạo 01 mẫu thử nghiệm payload quang điện tử chụp ảnh có độ phân giải 25m cho kênh toàn sắc và 100m cho các kênh đa phổ ở khoảng cách tương đương 600km (tương đương độ phân giải góc 7.6''); định hướng nghiên cứu phát triển, chế tạo trong nước các payload quang điện tử độ phân giải cao, ứng dụng cho viễn thám và các mục tiêu khác; đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu, thiết kế và phát triển các payload quang điện tử cho vệ tinh nhỏ

Kết quả đạt được

a.    Về khoa học:
-    Đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công một Mô hình payload quang điện tử đạt độ phân giải góc từ 1'' đến 1.5'' (cao hơn so với mức đăng ký là 7.6'').
-    Trên cơ sở Thiết kế Hệ thống và Tích hợp những modun chức năng (ống kính quang học, camera, phin lọc, cơ khí chính xác, điều khiển kỹ thuật số...) Đề tài đã đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo đối với từng nhiệm vụ nghiên cứu chuyên sâu như: thiết kế hệ ống kính, nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ gia công quang học có bề mặt phi cầu, nghiên cứu, thiết kế và xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các phin lọc đa phổ tiêu chuẩn cho chụp ảnh vũ trụ, thiết kế chế tạo kiến trúc điều khiển quá trình chụp ảnh tĩnh các đối tượng ở cự ly xa (trên 2km) cho các ống kính payload có tiêu cự và khẩu độ lớn, thiết kế chế tạo và lắp ráp hệ thống payload, giá đỡ 2D và tủ điều khiển.
b.    Về ứng dụng: Dự kiến sẽ đưa sản phẩm vào ứng dụng trong các lĩnh vực quan sát thiên văn, quan sát biển, biên giới…

ptdung

Những đóng góp mới

Lần đầu tiên ở Việt Nam đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công một Mô hình payload quang điện tử đạt độ phân giải góc từ 1'' đến 1.5'', góp phần tiến tới mục tiêu tự chủ thiết kế chế tạo vệ tinh nhỏ và vừa theo Chiến lược phát triển Công nghệ vũ trụ.

Sản phẩm

-    Các bài báo đã công bố: 03 bài, trong đó: 02 bài đăng tại Hội nghị Khoa học Công nghệ Vũ Trụ 2015, trang 318; 327 và 01 bài đăng trong Báo cáo tuyển tập Chương trình KHCN Vũ trụ 2012-2015, tr. 261.
-    Các sản phẩm cụ thể:
1. Hệ thống pay load quang điện tử, gồm 3 phần: payload quang điện tử, giá đỡ xoay 2D và tủ điều khiển. Nơi lưu giữ: Viện Khoa học Vật Liệu
 
Hệ thống pay load quang điện tử và tủ điều khiển
2. Tập bản vẽ thiết kế lắp ráp và chi tiết cho các cụm chức năng payload quang điện tử: Hệ ống kính quang học; Hệ cơ khí chính xác gá payload; Phin lọc giao thoa; Card điều khiển payload CCD và giá đỡ; Hệ thống giá đỡ xoay 2D và tủ điều khiển. Nơi lưu giữ: Viện Khoa học Vật Liệu
3. Tập Quy trình công nghệ chế tạo cho các cụm chức năng: Gương phi cầu; Phin lọc đa phổ; Lắp ráp căn chỉnh và đo đạc độ phân giải ống kính. Nơi lưu giữ: Viện Khoa học Vật Liệu

Địa chỉ ứng dụng

1.    Trung tâm Vệ Tinh Quốc Gia, phục vụ nghiên cứu thiết kế chế tạo vệ tinh và Vật lý thiên văn…
2.    Bảo tàng thiên nhiên Việt nam, phục vụ quan sát thiên văn…
*   Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài:
-    Để tiến tới Mục tiêu tự chủ thiết kế chế tạo vệ tinh nhỏ và vừa theo Chiến lược phát triển Công nghệ vũ trụ giai đoạn tới chúng tôi có một số kiến nghị sau:
1. Trong việc thiết kế chế tạo vệ tinh chụp ảnh trái đất, không có một quốc gia hoặc một công ty nào có thể làm hết mọi khâu. Cách làm tối ưu và tiết kiệm nhất là tập trung vào Thiết kế và tích hợp hệ thống từ nhiều nguồn cung cấp khác nhau.
2. Vệ tinh chụp ảnh Trái đất đều dựa trên cơ sở chụp quét nhanh từng dải diện tích mặt đất theo từng hàng có kích thước bằng độ phân giải GSD (ground sampling distance) của ống kính payload, thí dụ 0.5m hoặc 2.5m. Kiến trúc CCD sử dụng ở đây là các camera TDI làm việc theo cơ chế cộng dồn hạt tải. Do đó cần phải mở ra hướng nghiên cứu lập trình cho các loại ma trận CCD chụp ảnh các đối tượng chuyển động nhanh
3. Vệ tinh hoạt động ở quỹ đạo chịu sự thay đổi nhiệt độ lớn từ ±120oC trong chân không cao. Sự thăng giáng nhiệt độ này làm thay đổi kích thước các chi tiết quang học và cơ khí chính xác payload cũng như ảnh hưởng đến chất lượng ảnh cũng như hoạt động của camera và các thiết bị điện tử khác. Chính vì vậy cần tiếp tục mở ra hướng nghiên cứu để tìm ra các giải pháp thiết kế, lựa chọn vật liệu thích hợp và điều khiển tự động để giảm thiểu tác động này.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".