仪器仪表学报

作者：刘书锋，贾晓伟，刘银年，曹开钦，柴孟阳

单位：刘书锋,1.中国科学院上海技术物理研究所上海200083； 2.红外科学与技术全国重点实验室上海200083,,贾晓伟,1.中国科学院上海技术物理研究所上海200083； 2.红外科学与技术全国重点实验室上海200083,,刘银年,1.中国科学院上海技术物理研究所上海200083； 2.红外科学与技术全国重点实验室上海200083,ynliu@mail.sitp.ac.cn,曹开钦,1.中国科学院上海技术物理研究所上海200083； 2.红外科学与技术全国重点实验室上海200083,,柴孟阳,1.中国科学院上海技术物理研究所上海200083； 2.红外科学与技术全国重点实验室上海200083,

关键词：星载高光谱相机;真空定标;热调焦;真空光谱定标;热-光耦合;在轨应用;定量遥感

基金：国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025）（发改高技(2017)2258号）、中国科学院战略性先导科技专项（XDB0580300）、中国科学院青年创新促进会（2020242, 2023246）项目资助

星载高光谱相机在轨真空低温环境会改变其光谱与成像性能，为实现高精度定量化应用，需在地面模拟在轨环境完成系统定标。以高分五号02星可见短波红外高光谱相机AHSI为研究对象，创新性提出了热调焦与真空定标体系协同的试验方法，并构建了配套的试验系统。通过整体变温结合局部微调的热调焦策略，实现了真空环境下相机焦面的精确标定；在此基础上开展真空光谱定标，揭示了短波红外光谱偏移的热-光耦合机理。结果表明，AHSI在可见近红外和短波红外波段的光谱分辨率分别优于4.83和8.97nm；与常温常压定标相比，短波红外波段中心波长平均偏移1.83nm，其物理机制源于短波红外探测制冷组件在真空低温下的热变形。该协同定标体系将热调焦与真空光谱定标有机结合，实现了在轨工况下光谱与成像性能的精确表征。该系统已成功应用于美国二叠纪盆地甲烷点源排放和国内西秦岭李坝金矿床蚀变信息的在轨探测，验证了其在生态环境监测与矿产资源勘查中的高精度探测能力。该研究为星载高光谱仪器发射前真空定标提供了系统的技术方法、工程实践依据与可推广的试验范式，尤其在高集成光学系统的热调焦策略与热-光谱偏移机理分析方面具有显著创新。

来源：2026年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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