Многозональное сканирующее устройство среднего разрешения модернизированное МСУ-СМ предназначено для оперативного получения с борта космического аппарата "Метеор-3М" №1 видеоинформации об облачных образованиях и подстилающей поверхности Земли в двух спектральных зонах в диапазоне длин волн 0,55-0,90 мкм с разрешением на местности порядка 600 м.

  МСУ-СМ относится к классу широкоугольных сканирующих устройств с оптико-механической построчной разверткой. Оно построено на основе одноэлементных приемников излучения в каждой из спектральных зон. Сканирование в плоскости, перпендикулярной направлению движения КА, осуществляется с помощью вращающейся трехгранной зеркальной пирамиды.

  В однострочных сканерах разрешение по кадру определяется соотношением скорости полета и скорости сканирования. Особенностью широкоугольных сканирующих устройств с фиксированным мгновенным полем зрения является непостоянство разрешения на местности вдоль строки, обусловленное перспективными искажениями и кривизной поверхности Земли. В МСУ-СМ разрешение по краю строки в 2,5 раза хуже, чем в центре.

  На рисунке представлена упрощенная оптическая схема аппаратуры МСУ-СМ.

 

1' – зеркальная пирамида; 1" и 3 – зеркала; 2 – объектив; 4 – спектроделительное зеркало; 5, 6 – диафрагмы; 7, 10 – линзы; 8, 11, 12 – зеркала; 9, 13 – приемники излучения – лавинные фотодиоды; 14 – обтюратор.

  Поток излучения от подстилающей поверхности последовательно отражается от граней пирамиды 1' и зеркалом 1" направляется в объектив 2 с фокусным расстоянием 75 мм. После объектива излучение направляется зеркалом 3 на спектроделительное зеркало 4, которое отражает поток излучения в видимом диапазоне спектра на диафрагму 5, а в ближнем инфракрасном диапазоне пропускается на диафрагму 6. Пройдя через нее, этот поток собирается линзой 7 и с помощью зеркала 8 направляется на лавинный фотодиод 9. Видимое излучение после диафрагмы 5 собирается линзой 10 и с помощью интерференционных зеркал 11 и 12 направляется на лавинный фотодиод 13. Диафрагмы 5 и 6 формируют мгновенное поле зрения в соответствии с требуемым разрешением. В таблице 1.8 представлены данные по информационно-техническим характеристикам аппаратуры МСУ-СМ. Ширина спектральных каналов дана на уровне 0,5 с погрешностью ± 0,01 мкм. Отношение сигнал/шум приведено для яркости модельного объекта, представляющего собой идеальную Ламбертову поверхность с коэффициентом отражения, равным единице, расположенной на среднем расстоянии от Земли до Солнца при Солнце в зените.

Информационно-технические характеристики МСУ-СМ

Число спектральных зон	2
Спектральные зоны по уровню 0,5 (номинальные значения): I II	0,55-0,70 мкм 0,70-0,90 мкм
Вид сканирования	оптико-механический, плоскостной, однострочный
Закон сканирования	линейный по углу обзора
Направление сканирования	слева направо по направлению полета при наблюдении с орбиты
Полоса захвата для Н=1020 км:	2240 км
Разрешение на местности по строке для Н=1020 км: - в надире - на краю полосы захвата	544 км 1476 м
Разрешение на местности по кадру для Н=1020 км: - в надире - по краю полосы захвата	132 м 132 м
Мгновенный угол поля зрения, не более	110"
Скорость сканирования	50 стр/с
Диаметр входного зрачка объектива	18,75 мм
Отношение сигнал/шум при максимальной яркости, не менее	70
Среднеквадратическая погрешность измерения при максимальной энергетической яркости, не более	5,9%
Градуировочная характеристика	линейная
Число режимов фиксированного усиления (при соотношении режимов усиления)	3 (1:1,5:3)
Энергопотребление прибора	60 Вт
Масса прибора	7,3 кг

 

  Аппаратура МСУ-СМ не имеет канала фотометрической калибровки. Сигнал аппаратуры МСУ-СМ – 8-ми разрядный двоичный код.

  С аппаратуры МСУ-СМ возможна передача информации обеих спектральных зон либо по двум каналам связи, либо по одному каналу черезстрочно.

  Сигнал с аппаратуры МСУ-СМ передается либо в режиме непосредственной передачи, либо может быть записан на бортовое запоминающее устройство. Один сеанс записи длится 6 минут.