BEER-SHEVA,以色列,2019年1月7日-由Ben-Gurion大学(BGU)研究人员开发的一种新型纳米卫星成像系统能够以远低于全帧,基于镜头的成本捕获高分辨率图像,或者在今天的望远镜上使用的凹面镜系统。

研究人员使用了一种数字全息系统,称为合成边缘孔径,具有旋转望远镜(SMART)系统。SMART基于合成孔径成像和无干扰编码孔径相关全息术的概念。

SMART纳米卫星的例证

这种基于合成孔径的成像系统具有仅沿合成孔径的周边分布的两个物理子孔径。光学配置基于这样的设置,其中两个同步卫星仅沿合成孔径的边界移动并从观察到的场景捕获一些光图案。从两颗卫星反射的光干扰位于第三卫星中的图像传感器。处理整个干涉图案的总和以产生具有与从完整合成孔径获得的图像相当的质量的场景图像。

该系统使用非相干编码孔径全息技术,其中从物体衍射的光由相位掩模调制。记录调制光并进行数字处理以产生物体的3D图像。

为了展示SMART系统的功能,研究人员构建了一个微型实验室模型,其中包含一个圆形的子孔径阵列,用于研究图像分辨率并将其与全镜头图像进行比较。然后,研究人员将这些图像与直接成像系统产生的图像进行对比,直接成像系统具有相似的整个孔径尺寸,并基于环形子孔径的布局。

实验结果证实,沿着合成孔径的边界采样足以产生具有从完整合成孔径获得的相同分辨率的图像。研究人员表示,使用SMART系统时,无需在边界旁边采样任何其他孔径部分。他们相信这可以显着节省图像采集所需的时间和/或设备。

在Joseph Rosen教授的监督下工作的研究员Angika Bulbul表示,BGU研究证明,通过使用部分光圈,甚至可以生成高分辨率图像。这可以降低传统大型望远镜镜头的成本。

“我们发现你只需要一小部分望远镜镜头来获得高质量的图像,”Bulbul说。“即使使用镜头的周边光圈,低至0.43%,我们也能获得与镜子/镜头成像系统的全光圈区域相比相似的图像分辨率。因此,我们可以削减巨大的传统光学空间望远镜所需的巨大成本,时间和材料以及大型曲面镜。”