美國預(yù)警衛(wèi)星探測器及其技術(shù).doc

一、美國的預(yù)警衛(wèi)星 美國的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)，從“導(dǎo)彈探測預(yù)警衛(wèi)星”（MIDAS）、“彈道導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)”（BMEWS），到“國防支援計劃”（DSP）衛(wèi)星群，迄今已經(jīng)走過了40多年的發(fā)展歷程。目前美國使用的預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)是第三代“國防支援計劃”預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)。該系統(tǒng)于1989年開始發(fā)射，預(yù)計到2010年左右退役。目前“國防支援計劃”星座由顆工作星和顆備份星組成。4顆工作星分別定點于西經(jīng)37度（大西洋位置）、東經(jīng)10度（歐洲位置）、東經(jīng)69度（印度洋位置）和西經(jīng)152度（太平洋位置），備份星則定點于東經(jīng)110度（東印度洋位置）。工作星固定地對地球上某一地區(qū)進(jìn)行掃描，晝夜對地面進(jìn)行監(jiān)視，分別由本土地面站、歐洲地面站和其它海外地面站控制。衛(wèi)星雖然運行在地球靜止軌道上，但也具有莫爾尼亞型大橢圓軌道能力，從而在必要時可使整個星座能有效地實施全球覆蓋。星上裝有改進(jìn)的紅外探測器、一臺帶望遠(yuǎn)鏡頭的高精度電視攝像機、信息處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定方式工作，整星采取了加固措施。由于“國防支援計劃”系統(tǒng)對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈預(yù)警能力不足、中段跟蹤能力欠缺，因此美國國防部于1994年年底決定以“天基紅外系統(tǒng)”取代“國防支援計劃”系統(tǒng)?！疤旎t外系統(tǒng)”的基本目標(biāo)是完善對戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈的預(yù)警能力，擴展對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的預(yù)警能力。實際上它將承擔(dān)導(dǎo)彈預(yù)警、導(dǎo)彈防御、技術(shù)情報和作戰(zhàn)效果分析四項任務(wù)。這一新的導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)將現(xiàn)有的開發(fā)研究計劃融合成一個系統(tǒng)，以滿足21世紀(jì)美軍對全球范圍內(nèi)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈預(yù)警及天基紅外監(jiān)視的需要。“天基紅外系統(tǒng)”是由高軌道部分（SBIRS-High）和低軌道部分（SBIRS-Low）組成的復(fù)合型預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)。其中高軌道部分包括4顆地球同步軌道衛(wèi)星及兩顆大橢圓軌道衛(wèi)星，主要用于探測、跟蹤處于助推段的彈道導(dǎo)彈；低軌道部分稱為“空間與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)”，可由1230顆低地球軌道衛(wèi)星組成，主要用于捕獲、跟蹤在中段飛行的彈道導(dǎo)彈，還可改善對彈道導(dǎo)彈發(fā)射點及彈頭落點的定位能力，并能提示其它探測器對導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤。地面系統(tǒng)包括一個美國本土任務(wù)控制站，幾個海外中繼地面站，幾個多任務(wù)移動處理站以及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施和訓(xùn)練、發(fā)射、支持設(shè)施。目前高軌道系統(tǒng)和低軌道系統(tǒng)都處于工程與制造開發(fā)階段，按目前的計劃將在2007年發(fā)射首顆高軌道系統(tǒng)衛(wèi)星，在20082009年發(fā)射頭兩顆低軌道系統(tǒng)衛(wèi)星。整個星座在2020年部署完畢。 二、美國預(yù)警衛(wèi)星的探測器及其相關(guān)技術(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，新材料、新工藝，尤其是超大規(guī)模微電子集成電路和微機電系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)，對導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)性能起著關(guān)鍵作用的主要載荷探測器的技術(shù)獲得了極大的發(fā)展。其中紅外敏感探測器具有無源探測的隱蔽性、高溫度靈敏度、高分辨率成像、體積小、重量輕、探測波譜范圍寬、在超真空狀態(tài)下可全天候工作等優(yōu)點，在軍事探測，特別是在導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)中，有著無可比擬的優(yōu)越性能和廣闊的發(fā)展前景。歷年來，美國國防部一直將紅外敏感器技術(shù)列入關(guān)鍵技術(shù)計劃項目中。1 20世紀(jì)美國導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)紅外敏感器的發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代，由于“導(dǎo)彈探測預(yù)警衛(wèi)星”系統(tǒng)所使用的紅外敏感器的探測波長為23微米，抑制背景的能力很差，無法將導(dǎo)彈助推段的羽煙與高空云層反射的陽光、地球表面的火災(zāi)，甚至煉鋼廠的火光加以區(qū)分，導(dǎo)致虛警概率極高。為此，美國國防部批準(zhǔn)研制新的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)“國防支援計劃”衛(wèi)星群。在20世紀(jì)70年代初所發(fā)射的第一代“國防支援計劃”衛(wèi)星上，紅外敏感探測器采用有2000個探測元的硫化鉛線陣列，結(jié)合電荷耦合器件（CCD）技術(shù)，其探測波長為27微米，光譜帶寬約為01微米，能提供地平線下的覆蓋范圍。使用這種接近大氣吸收帶中心的窄光譜波段進(jìn)行探測，有效地抑制了地球和大氣背景的輻射干擾，從而降低了虛警概率，但由于需要等到導(dǎo)彈穿出約8千米的云層后才能對其進(jìn)行探測，故而減少了預(yù)警時間。由于彈道導(dǎo)彈的助推段僅占其全射程的很小一部分，依據(jù)短時間的羽煙信號只能估算出地理位置和彈道平面，亦即只能給出方位而不能測距，也無法準(zhǔn)確地預(yù)測彈著點，其地面分辨率為35千米。此外，由于衛(wèi)星采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定，衛(wèi)星以57轉(zhuǎn)/分的速率旋轉(zhuǎn)，紅外探測器的望遠(yuǎn)鏡每隔1012秒對地球一個環(huán)形地域推掃復(fù)測一次，造成信號獲取的不連續(xù)性，影響了系統(tǒng)靈敏度的提高。這一代衛(wèi)星上的紅外探測器基本上是一個搜索系統(tǒng)，還不具備跟蹤目標(biāo)的能力。70年代中期在第二代“國防支援計劃”衛(wèi)星中，紅外敏感探測器采用有2000個探測元的硫化鉛線陣列；衛(wèi)星改為三軸姿態(tài)穩(wěn)定，采用物空間掃描的圓錐掃描方式，紅外探測器望遠(yuǎn)鏡可以連續(xù)地對地面進(jìn)行圓錐掃描。與利用衛(wèi)星自旋姿態(tài)穩(wěn)定的掃描方式相比，圓錐掃描方式有如下優(yōu)點：各探測器陣元對系統(tǒng)光軸呈固定角，經(jīng)處理可產(chǎn)生平直的掃描場，掃描鏡不產(chǎn)生附加像差，光學(xué)系統(tǒng)可達(dá)到較小的焦距及孔徑之比；各探測器陣元的譜段寬度一致，可以較充分地發(fā)揮紅外探測器的性能。這一代衛(wèi)星的地面分辨率提高到約3千米。系統(tǒng)的靈敏度也得到提高。20世紀(jì)80年代中期至后期，在所發(fā)射的第二代最后兩顆“國防支援計劃”衛(wèi)星上，使用了兩個線陣掃描型的紅外敏感器。其中一個是有42000個探測元的硫化鉛CCD主紅外敏感器，探測譜段為短波紅外，探測波長為2735289微米；另一個是有44000個探測元的碲鎘汞中波紅外敏感器，探測波長為4344微米。改進(jìn)后的紅外敏感器，不僅提供了地平線下覆蓋，也提供了地平線上覆蓋，增加了極區(qū)和全球覆蓋能力，將地面分辨率提高到15千米。由于改進(jìn)了地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，提高了處理速度，因而增加了預(yù)警時間。從20世紀(jì)80年代末至今，第三代“國防支援計劃”衛(wèi)星已發(fā)射了9顆。衛(wèi)星加強了防輻射能力、抗激光干擾能力和機動變軌抗攻擊能力，并增加了反衛(wèi)星撞擊報警裝置。衛(wèi)星上除有核爆炸探測器外，還有紅外探測系統(tǒng)、紫外跟蹤探測系統(tǒng)、星球探測系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、信號電子系統(tǒng)和激光通信系統(tǒng)等6種有效載荷。其紅外敏感探測器采用有6000個探測元的碲鎘汞“雙色”焦平面陣?！暗谝簧钡奶綔y波段為短波紅外，波長為2729微米，“第二色”為中波紅外，波長為4344微米；短波紅外用于探測處于助推段的導(dǎo)彈，中波紅外探測處于飛行中段的導(dǎo)彈，紫外跟蹤探測器用于跟蹤彈頭，激光通信系統(tǒng)用于“國防支援計劃”星座之間的通信。由于雙色探測器系統(tǒng)能同時記錄兩個波段的光譜信息，而不必使用光束分離或光束色散系統(tǒng)，亦即采用全反射光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭，便能滿足多譜段的探測，因而使紅外探測系統(tǒng)得到簡化，也增加了可靠性。衛(wèi)星采用了星上延時積分和多路傳輸技術(shù)，使星上信息處理與傳輸系統(tǒng)的能力得到很大提高。美國“國防支援計劃”各階段情況及紅外敏感探測器參數(shù)見表1。2 21世紀(jì)美國天基紅外預(yù)警系統(tǒng)敏感器的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢（1）天基紅外預(yù)警系統(tǒng)紅外敏感探測器技術(shù) “天基紅外系統(tǒng)”采用了全新設(shè)計的紅外敏感探測器。在高、低軌道星座的衛(wèi)星上皆配備“掃描”型與“凝視”型兩種相互協(xié)同工作的紅外敏感探測器。 高軌道星座的4顆地球靜止軌道衛(wèi)星和兩顆大橢圓軌道衛(wèi)星除裝有紫外和可見光探測器外，還采用了兩種紅外敏感探測器，即一個用于搜索、能高速覆蓋全球的掃描型紅外敏感探測器和一個用于小范圍監(jiān)視的凝視型紅外敏感器。掃描型敏感器用于搜索目標(biāo)；發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，用凝視型敏感器進(jìn)行監(jiān)視，并獲取導(dǎo)彈發(fā)射和飛行的詳細(xì)數(shù)據(jù)。 低軌道星座的衛(wèi)星將成對工作，以提供立體觀測。衛(wèi)星間通過60吉赫的交互線路通信。每顆星上裝有兩種類型的紅外敏感器，其中一個是寬視場高速捕獲掃描型紅外敏感器。它一旦捕獲到目標(biāo)，便將信息轉(zhuǎn)給星上的窄視場精密跟蹤凝視型紅外敏感器。其中捕獲探測器為短波紅外探測器，而跟蹤探測器則包括幾個可見光、中波、中長波及長波紅外多色探測器。a 凝視型紅外探測器 凝視型紅外探測器采用紅外焦平面陣，與實現(xiàn)信號處理的CCD或電荷注入器件（CID）相結(jié)合，即將紅外探測元的二維陣列同CCD或CID集成在一塊基片上（單片式）或分別制作后相互連接（混合式）。由此制成的紅外焦平面陣探測器，除敏感經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦的紅外輻射外，還兼有信息記憶和多路傳輸功能。 凝視型紅外探測器的工作原理 凝視型紅外敏感器采用多路分時復(fù)用的信號傳輸方式工作。在紅外焦平面陣上，每個探測元對應(yīng)一個像元位置。當(dāng)在焦平面探測元陣列上進(jìn)行電掃描時，整個探測器的光敏面便直接對應(yīng)一個空間視場。在一個掃描行的光積分時間內(nèi)，光電探測器的所有單元都對地面“凝視”。在兩掃描行光積分的時間間隙，讀出電路將探測器焦平面陣上所有探測元的光電荷讀出，將光信號轉(zhuǎn)換成為后續(xù)信號處理模塊能直接處理的有序圖像信號。凝視型紅外敏感器從理論上講也是掃描，屬于無需靠機械轉(zhuǎn)動的電掃描，掃描的幀時為30毫秒至幾百毫秒。 凝視型紅外敏感探測器的特點 凝視型紅外敏感探測器的最大優(yōu)點是具有更高的精度和地物雜波干擾抑制能力。由于紅外焦平面陣把紅外探測元有效和高密度地封裝在焦平面上，具有延長信號積分時間、壓縮信號帶寬、抑制空間雜散噪聲、消除圖像上固定地球背景噪聲的能力，因而提高了信噪比，使探測系統(tǒng)的靈敏度及空間分辨率得到了提高。此外，由于紅外焦平面陣采用多路傳輸技術(shù)，大幅度地減少了信號引線的數(shù)目，有效地簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和工作的可靠性。它采用電掃描探測方式（凝視），減少了光學(xué)采集孔徑，免去了復(fù)雜的光機結(jié)構(gòu)和運動部件，降低了探測器系統(tǒng)的體積和重量，增加了系統(tǒng)的壽命和可靠性。其凝視方式使信息的獲取具有連續(xù)性和實時性，增加了時間靈敏度，跟蹤精度獲得了提高。凝視型紅外焦平面陣需要解決的問題是：由于數(shù)量眾多的探測元之間具有一定程度的非均勻性，所以探測性能會受固定圖形噪聲的影響，必須予以修正。另外，探測元數(shù)目的增多也會加大功耗，產(chǎn)生熱量，因而需要低功耗、低振動、長壽命的高效致冷機。b 掃描型紅外探測器 掃描型紅外探測器將紅外探測元制成一維陣列。 掃描型紅外探測器的成像原理 掃描型紅外探測器采用光機掃描成像方式。它通過掃描鏡頭的機械運動，使探測器通過光學(xué)系統(tǒng)以一個非常小的瞬時視場，從一端到另一端順序“看到”掃描行的所有部分。時序電路按瞬時視場在地面的“腳印”，把掃描行在幾何上分為不相重疊的像元，經(jīng)模數(shù)變換將數(shù)據(jù)記錄下來。不斷重復(fù)此過程，加上衛(wèi)星的飛行，即可得到目標(biāo)信息的二維像元圖像。掃描型紅外敏感器的掃描幀時一般為110秒。在掃描型紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)中，線列探測器上的每個探測元都對應(yīng)一個像元位置，即紅外探測器的光敏面對應(yīng)著一定的空間視場。這個空間視場內(nèi)的紅外輻射能量將響應(yīng)于探測器各單元的光敏面上。當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)和探測器一起做機械旋轉(zhuǎn)時，對應(yīng)的空間視場便在物空間進(jìn)行掃描。當(dāng)掃描到空間某一特定目標(biāo)時，探測器便輸出一個光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后輸送給信號處理系統(tǒng)，然后送出。 掃描型紅外敏感探測器的特點 掃描型紅外敏感探測器的優(yōu)點是總視場大，即掃描覆蓋范圍寬，因此廣泛應(yīng)用于大范圍搜索。但是，它對于由背景空間的不均勻性而引起的空間雜散噪聲比較敏感，所獲信息不連續(xù)，且信息點間隔大，容易漏過飛行時間短暫的目標(biāo)，影響測定導(dǎo)彈發(fā)射點和彈著點的精度。因此，掃描型探測器需要結(jié)合凝視型探測器協(xié)同工作。c導(dǎo)彈飛行中段監(jiān)視探測器技術(shù) “中段空間試驗”（MSX）衛(wèi)星的目的由于彈道導(dǎo)彈的助推段和再入段歷時很短（助推段約為100300秒，再入段約為30秒），而飛行中段要長很多（約為330分鐘），所以反導(dǎo)的重點時段是在飛行中段。在中段飛行的導(dǎo)彈具有3個特點：導(dǎo)彈為高速運動目標(biāo)，速度為35千米/秒；導(dǎo)彈發(fā)射時間不定，天空背景和下墊面變化無常；導(dǎo)彈飛行過程中溫度逐漸降低。因此，天基導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)不僅要具有分辨熱目標(biāo)及冷目標(biāo)的能力，還要有測量地球外緣雜波和地球大氣成分的能力。這就需要利用不同探測波長的探測材料，使波譜能覆蓋從紫外、可見光到超長波紅外的范圍，即110納米28微米。為此，美國國防部于1996年4月發(fā)射了“中段空間試驗”衛(wèi)星。該衛(wèi)星除了要完成上述任務(wù)外，還要進(jìn)行太空目標(biāo)檢測、上層大氣環(huán)境信息收集、天空背景光探測以及地球背景環(huán)境探測研究。該衛(wèi)星工作于太陽同步軌道，采用三軸姿態(tài)穩(wěn)定。 “中段空間試驗”衛(wèi)星的探測器 衛(wèi)星上配備了三臺光學(xué)遙感器，波段范圍從紫外到遠(yuǎn)紅外（即超長波紅外）。“紫外、可見光成像儀與分光成像儀”（UVISI）由“紫外、可見光成像分光儀”（UVIS）和“分光成像儀”（SI）集合而成。UVIS又由紫外成像儀（窄視場與寬視場）和可見光成像儀（窄視場與寬視場）組成，技術(shù)特性見表2。SI為窄視場分光成像儀，技術(shù)特性見表3?！疤旎梢姽庀鄼C”（SBV）是一種可見光全波段CCD相機，光譜范圍為0309微米，視場為1466度，空間分辨率為60微弧度，孔徑13厘米，內(nèi)裝信號處理器?！翱臻g紅外成像望遠(yuǎn)鏡”（SPIRIT）III由熱紅外成像輻射計和傅里葉變換干涉光譜儀組成。熱紅外成像輻射計的光譜范圍為4225微米，分成6個譜段，視場角為10度30度，瞬時視場角為90微弧度90微弧度，譜段設(shè)置見表4。傅里葉干涉光譜儀孔徑為355厘米，光譜范圍約為2529微米，分為6個譜段，譜段設(shè)置見表5?！爸卸慰臻g試驗”衛(wèi)星通過SPIRIT-III和UVISI探測導(dǎo)彈飛行中段初始段的動力學(xué)特征和輻射特性，了解此階段對導(dǎo)彈進(jìn)行有效偵察和跟蹤的機理，并利用SBV、SPIRIT和UVISI獲取分別處于靜止軌道、高軌和低軌的太空目標(biāo)的動力學(xué)特性和時空分布特性。天空背景光探測項目包括太陽處于地平線以下時的背景光探測、太陽離開地平線上升時的曙光探測和降落時的余暉探測。前者探測波段為200300納米，后者探測波段為110900納米。此外，還用SPIRIT-III和UVISI進(jìn)行紅外及紫外探測，以開展星球光和其他漫射光的研究。用SPIRIT-III的熱紅外成像輻射計探測地球背景環(huán)境，包括地球表面熱成像和對流層熱結(jié)構(gòu)（時空）。通過UVISI測量中子、離子及高層大氣密度，了解太空粒子和上層氣體污染程度。（2）天基紅外預(yù)警系統(tǒng)紅外探測器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 a紅外焦平面陣 由于天基紅外預(yù)警系統(tǒng)探測的目標(biāo)距離遠(yuǎn)，為提高跟蹤精度，擴大視場，提高系統(tǒng)成像的分辨率和目標(biāo)識別能力，必須發(fā)展高集成度的紅外焦平面陣，即研制探測元數(shù)目多、密度高、均勻性好、靈敏度高、噪聲低且量子效率高的多色紅外焦平面陣。 大規(guī)模集成焦平面陣列 超大規(guī)模微電子集成電路制造技術(shù)是實現(xiàn)紅外焦平面陣技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，美國陸軍研究室、雷聲公司和洛克韋爾國際科學(xué)中心采用分子束外延（MBE）工藝，在硅片上生長制作的陣列規(guī)模已達(dá)到2K2K（即20482048）元的水平，正在向4K4K發(fā)展。 探測元尺寸 為實現(xiàn)1兆級以上的高密度焦平面陣，必須縮小探測元尺寸。目前洛克韋爾中心的PACE-1型10241024元碲鎘汞焦平面陣列的規(guī)格為08微米，像元尺寸為18微米18微米，雷聲公司和噴氣推進(jìn)實驗室的分別為89微米2和1415微米2。相應(yīng)的信號處理讀出電路多路傳輸技術(shù)必須能滿足發(fā)展這種高密度大型陣列的要求。如洛克韋爾中心的HAWA-220482048位CMOS多路傳輸器讀出集成電路（ROIC），其光刻的每一、四象限曝光區(qū)精度達(dá)005微米，晶體管數(shù)達(dá)1300萬個。預(yù)計未來像元尺寸還會進(jìn)一步縮小。 雙色和多色陣列 雙色和多色工作的焦平面陣列傳感器將是發(fā)展的重要方向。目前的鎵鋁砷/砷化鎵量子阱結(jié)構(gòu)雙色傳感器焦平面陣陣列規(guī)模已達(dá)640480元。未來將在雙色焦平面陣列技術(shù)所取得的成果基礎(chǔ)上，繼續(xù)發(fā)展三色或多色焦平面陣列技術(shù)。 非致冷紅外焦平面陣列 致冷工作的紅外焦平面陣列技術(shù)已經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，目前已能做到77開的工作溫度，未來將向非致冷紅外焦平面陣列發(fā)展。 紅外焦平面材料 對于天基紅外預(yù)警系統(tǒng)而言，要跟蹤飛行在不同階段的導(dǎo)彈（助推段、中段和再入段）和具有不同輻射特性的彈頭，需要相應(yīng)采用具有不同響應(yīng)波段的探測材料，即工作在短波紅外、波長為13微米，中波紅外、波長為38微米，長波紅外、波長為814微米和超長波紅外、波長為14微米01毫米的探測材料。目前，洛克韋爾國際科學(xué)中心研制成的13微米短波紅外碲鎘汞焦平面陣列HAWA-2的規(guī)模已達(dá)20482048元，正在研制40964096元的特大型陣列，主要用于天文和低背景探測。38微米中波紅外碲鎘汞陣列規(guī)模已達(dá)20482048元，正在采用拼接技術(shù)研制40964096元的陣列，工作溫度低于77開；鉑化硅陣列已達(dá)19681968元；銻化銦陣列規(guī)模達(dá)10241024元。814微米長波紅外焦平面陣列主要為碲鎘汞、鎵鋁砷/砷化鎵多量子阱陣列、硅鍺異質(zhì)結(jié)構(gòu)陣列和非致冷紅外焦平面陣列。鑒于碲鎘汞材料的高量子效率，以及它在814微米波段所具有的優(yōu)異的工作能力，使制成的碲鎘汞雙色焦平面成像系統(tǒng)的溫度分辨率大大高于其他形式的紅外成像系統(tǒng)。因而，基于此種材料所制成的雙色焦平面陣探測器，如碲鎘汞-硅，在空間探測上具有極為廣闊的應(yīng)用前景。目前，長波紅外碲鎘汞焦平面陣列規(guī)模為256256元。而鎵鋁砷/砷化鎵多量子阱陣列和非致冷紅外焦平面陣列技術(shù)發(fā)展很快，規(guī)模已達(dá)到640480元，已評估了10241024元的雙色陣列，正在集成四色陣列。 紅外焦平面陣列性能 由于采用分子束外延、有機金屬化學(xué)氣相沉積這樣的高精度控制制作工藝，微電子和微機械加工技術(shù)和互補金屬氧化物半導(dǎo)體這樣的大型或特大型集成多路傳輸器，使大型（1K1K、2K2K）二維凝視紅外焦平面陣列的高速大容量信號處理得以實現(xiàn)，并且獲得了高度均勻的焦平面響應(yīng)特性，提高了焦平面陣列的性能。以洛克韋爾國際科學(xué)中心研制的鎵鋁砷/砷化鎵紅外焦平面陣列為例，短波的PACE-1型10241024元陣列和HAWA-2型20482048元陣