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龙图腾网获悉北京空间机电研究所申请的专利一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115752763B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211435883.X，技术领域涉及：G01J11/00；该发明授权一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统是由张正慧;阮宁娟;王茹;聂云松;田国梁;刘晓鹏;李岩;魏久哲;王征;李妥妥;李强;康建兵;武文波设计研发完成，并于2022-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统；在扫描成像模式下，智能综合处理单元驱动光学快扫组件进行正向扫描，完成星下点大范围区域内地物信息采集，并经光学镜头会聚成像，由光子计数焦面接收并形成表征地物信息的光子计数值矩阵，传输至智能综合处理单元，由智能综合处理单元完成重要目标或区域位置信息的提取，然后智能综合处理单元驱动光学快扫组件进行反向扫描，同样经光学镜头会聚成像、光子计数焦面形成光子计数值矩阵、传输至智能综合处理单元，智能综合处理单元根据正向扫描时提取的重要目标或区域位置信息，对重要目标或区域位置进行切片、形成重要目标或区域的图像信息。

本发明授权一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统在权利要求书中公布了：1.一种基于单光子时域累计的广域高灵敏度探测系统，其特征在于：包括光学快扫组件、光学镜头、光子计数焦面和智能综合处理单元；在扫描成像模式下，智能综合处理单元驱动光学快扫组件进行正向扫描，完成星下点大范围区域内地物信息采集，并经光学镜头会聚成像，由光子计数焦面接收并形成表征地物信息的光子计数值矩阵，传输至智能综合处理单元，由智能综合处理单元完成重要目标或区域位置信息的提取，然后智能综合处理单元驱动光学快扫组件进行反向扫描，同样经光学镜头会聚成像、光子计数焦面形成光子计数值矩阵，传输至智能综合处理单元，智能综合处理单元根据正向扫描时提取的重要目标或区域位置信息，对重要目标或区域位置进行切片，形成重要目标或区域的图像信息； 光子计数焦面采用单光子雪崩光电二极管阵列，对经光学镜头会聚成像的地物信息进行单光子计数，最小可探测光子数为Nmin、暗计数为DCR，Nmin表示光子计数焦面每接收Nmin个光子、光子计数值增加1，DCR表示光子计数焦面对单光子计数的随机误差；单光子雪崩光电二极管阵列规模为K×T，K表示沿轨飞行线阵方向像元数，T表示穿轨扫描时间延迟积分方向像元数； 在扫描成像模式下，光子计数焦面的工作行频f计算如下： 式中，vs为星下点飞行速度，G为引力常量，M为地球质量，η为光学快扫组件的扫描效率； 光学镜头的焦距fl： IFOV＝GSDH fl＝plIFOV 式中，IFOV为系统瞬时视场，GSD为系统星下点地面像元分辨率，pl为光子计数焦面像元尺寸； 在扫描成像模式下，智能综合处理单元对光学快扫组件进行双向扫描驱动控制，光学快扫组件正向和反向两次扫描之间的指向角度差ΔX、ΔY，计算过程包括： 在扫描成像模式下，智能综合处理单元对光子计数焦面采集的光子计数值矩阵进行如下处理：正向扫描时光子计数值矩阵K×T分割为两组矩阵[K×1～X]和{K×[T-X+1～T]}，分别累加X级后形成具有时间差ΔT的两组矩阵K×1，从而适用于目标差分检测，反向扫描时光子计数值矩阵K×T累加T级后形成一组矩阵K×1，从而提高图像信噪比； 时间差ΔT按如下公式计算： 式中，X为预先定义的正向扫描时间延迟积分级数； 在视频成像模式下，智能综合处理单元驱动光学快扫组件以不小于vs的速度反向回扫，实现对地视频成像； 在推扫成像模式下，基于卫星侧摆90°，智能综合处理单元控制光学快扫组件停止扫描，实现对地推扫成像，此时K为穿轨方向推扫像元数，T为沿轨方向时间延迟积分级数； 在不同成像模式下，信噪比SNR按如下公式计算： 扫描成像模式下， 视频成像模式下， 推扫成像模式下， 式中，Nnorminal为光子计数焦面处响应典型照度在单位时间内接收的光子数，S为信号光子计数值，N为噪声光子计数值，T0为视频成像模式下自定义的积分时间。

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