云间谍眼——精益求精的航空相机

万磁王

　　CCD航空相机按成像方式分为线阵和面阵两类。美国Itek公司在1970年代研制出第一代CCD相机，以多片CCD拼成线性阵列，随载机飞行方向向前推进，一行一行地扫描出地面目标的图像，扫描效果受飞行状态影响较大。第二代CCD相机引入了时间延时积分技术改善图像质量，但仍沿用推扫方式，不能象胶片相机那样获得分幅图片，而且线阵加大后会出现画面畸变。到1990年代，随着制造技术的成熟，高像素的CCD面阵传感器开始投入应用。美国侦察光学公司将含有前移补偿技术的芯片结合到CCD面阵中，推出了第三代分幅式相机CA-260，可从空间一点对整个目标进行快速拍摄，几何精度高，并具有立体成像能力，还能有效消除飞行机动造成的位移模糊。适于远距离倾斜拍摄的CA-261、具备可见光和红外双波段拍摄能力的CA-295等更先进的CCD相机也陆续面世。在发展趋势上，CCD相机一方面向多光谱甚至全光谱化扩展，提高反伪装和反隐身能力，另一方面追求高灵敏度、多功能和微型化，以适应信息化作战的需要。
　　在民用测绘领域，线阵推扫式CCD相机仍有用武之地。如莱卡公司的ADS40三线阵航空相机，在成像面装有前视、下视、后视三个CCD线阵，构成三条航带进行拍摄，能同时获取立体影像和彩色多光谱影像，并集成了GPS和惯性测量装置。而大面阵相机多由几个小面阵CCD构成，Z/I公司的DMC数字成图相机就组合了4台全色相机和4台多光谱相机，拍摄时同时曝光，带有电子像移补偿装置。4台全色相机倾斜安装，互成一定的角度，所拍到的影像有1%的重叠度，经过数据处理系统的校正和拼接后得到最终的数字化图像。

安装在航测飞机内的ADS40线阵推扫式CCD相机

万磁王

　　与发达国家相比，我国在研制航空相机方面起步较晚，人民空军早期装备的主要是АФА系列苏制相机。我国自1950年代末从仿制开始发展胶片型航空相机，1964年原国营二二八厂生产出新中国第一部全自动黑白航空相机。此后，该厂与上海照相机三厂、江南光学仪器厂等厂家先后研制出“航甲”、“航丁”等系列航空相机，分别适用于高、低空侦察或可见光和红外摄影，装备于空军和海军航空兵部队。我国还引进过产自前苏联、瑞士和德国的多种成套航摄仪，并自行研制出HS2323航摄仪和多光谱相机，用于国土测绘普查。近年来我国在航空数字相机领域也取得了突破，1995年中国科学院研发了三波段线阵CCD数字相机，2007年中国测绘科学研究院等单位又研制出具有自主知识产权的SWDC-4宽像幅面阵数字航摄仪，其主体由4个单机像素为3900万的数码相机拼接而成，集成了GPS和自动控制等关键技术，精度高、体积小，可由轻型飞机搭载使用。自定型以来，SWDC系列数字航摄仪已先后发展出了四种型号的SWDC-4大幅面航摄仪和SWDC-5倾斜摄影仪，使我国的航空测绘能力达到了国际先进水平。

具有4个镜头的国产SWDC-4型CCD面阵数字航摄仪系统