检索结果-内蒙古大学图书馆

量子电子学报 2022年第5期39卷 806-814页

作者：黄雄豪王洋李新张艳娜刘恩超张权郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

为高精度监测太阳光谱辐照度变化,设计一款高精度太阳光谱辐照度仪用于获得太阳光谱辐照度数据。该辐照度仪设计了三种光路完成性能指标,其主光路用于测量光谱辐照度,参考光路用于波长标定,太阳跟踪光路用于室外精密跟踪太阳。详细介绍... 详细信息

为高精度监测太阳光谱辐照度变化,设计一款高精度太阳光谱辐照度仪用于获得太阳光谱辐照度数据。该辐照度仪设计了三种光路完成性能指标,其主光路用于测量光谱辐照度,参考光路用于波长标定,太阳跟踪光路用于室外精密跟踪太阳。详细介绍了辐照度仪主光路的设计,主光路采用Féry棱镜进行色散与会聚,辐照度仪入射狭缝通过Féry棱镜成像到棱镜焦平面。通过旋转棱镜,在辐照度仪焦平面通过两个单元探测器获得380~2500 nm光谱辐照度。通过理论分析和实验验证,在380~2500 nm光谱范围内仪器的光谱分辨率小于40nm。采用标准灯对太阳光谱辐照度仪进行光谱响应范围验证,结果表明仪器的光谱范围满足测量需求。

关键词：几何光学太阳光谱辐照度仪光学设计 Féry棱镜

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基于高光谱自动化观测设备的高分二号卫星在轨定标应用与验证

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大气与环境光学学报 2024年第5期19卷 599-610页

作者：刘恩超潘琰韦玮李新中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

为验证高光谱自动化野外观测设备的地表反射率数据的应用效果,基于反射率基法开展了高分二号(GF-2)卫星遥感器的在轨定标数据应用及验证。首先系统介绍了设备安装定标场的状况及多种自动化观测设备的工作方式及性能指标,并给出了仪器的... 详细信息

为验证高光谱自动化野外观测设备的地表反射率数据的应用效果,基于反射率基法开展了高分二号(GF-2)卫星遥感器的在轨定标数据应用及验证。首先系统介绍了设备安装定标场的状况及多种自动化观测设备的工作方式及性能指标,并给出了仪器的观测数据及地表反射率数据的计算方式。随后结合GF-2卫星遥感器定标的需求并利用卫星大气数据产品和GF-2遥感器的同步过顶观测影像,完成了GF-2多光谱相机(PMS)遥感器的在轨定标。最后根据获得的定标系数,利用不同时段的遥感器影像数据进行了验证。两种不同地表的应用验证表明,卫星表观辐亮度的数据整体相对偏差优于2%,验证了高光谱设备在卫星遥感器在轨定标上的可行性。

关键词：高光谱设备自动化观测地表反射率大气数据产品卫星在轨定标

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基于多旋翼无人机的BRDF测量系统设计

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大气与环境光学学报 2023年第3期18卷 235-244页

作者：张权李新韦玮刘恩超张艳娜黄雄豪陈胜利康祝海郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

鉴于目前场地双向反射分布函数测量的非便携性和低效性,开展了基于多旋翼无人机的场地双向反射分布函数测量系统的研制。该系统主要由多旋翼无人机和可见-短波红外光谱仪组成,其中光谱仪的观测镜头由高精度无人机云台控制。光谱仪采用... 详细信息

鉴于目前场地双向反射分布函数测量的非便携性和低效性,开展了基于多旋翼无人机的场地双向反射分布函数测量系统的研制。该系统主要由多旋翼无人机和可见-短波红外光谱仪组成,其中光谱仪的观测镜头由高精度无人机云台控制。光谱仪采用两个波段探测单元,整体光谱覆盖范围为400~1700nm,两个探测单元均以平场凹面光栅分光、线阵探测器探测信号,两个探测单元的光谱分辨率分别优于3nm和12nm。为验证基于多旋翼无人机的场地双向反射分布函数测量系统的综合性能,利用该测量系统对敦煌辐射校正场进行了地表方向特性测量。试验结果表明,该便携式测量系统可以大大提高场地双向反射分布函数的测量效率,为场地双向反射分布函数测量的未来发展提供了有益参考。

关键词：无人机双向反射分布函数可见-短波红外测量系统

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基于FPGA的双通道旋转变压器测角系统设计

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大气与环境光学学报 2021年第4期16卷 365-372页

作者：甘戈熊伟(导师) 吴洋刘占才刘景岩朱双双中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230036

设计了用于星载设备的双通道多对极旋转变压器的角度测量系统。以获取高精度的电机旋转角度值为目的,在旋转变压器测角工作原理、误差分析以及双通道数据组合算法和测角系统软硬件设计等方面进行了研究,并选用FPGA对步进电机的角位移量... 详细信息

设计了用于星载设备的双通道多对极旋转变压器的角度测量系统。以获取高精度的电机旋转角度值为目的,在旋转变压器测角工作原理、误差分析以及双通道数据组合算法和测角系统软硬件设计等方面进行了研究,并选用FPGA对步进电机的角位移量进行探测与解算。为验证所设计的双通道旋变角度测量系统的精度,采用了分辨率更高的海德汉光电编码器进行同时采集,并将两者数据进行对比,结果表明新设计的测角系统误差小于30",满足设计精度指标。

关键词：现场可编程逻辑门阵列双通道旋转变压器测角技术精度验证

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光谱扫描用音圈电机伺服驱动系统设计

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大气与环境光学学报 2024年第6期19卷 729-738页

作者：汪文韬洪津吴洋罗环许智龙中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

星载高精度太阳辐射照度光谱仪是观测研究太阳辐照度的重要仪器之一,其波长扫描机构的精度很大程度上决定了光谱测量结果的准确性。为驱动光栅达到要求的定位精度,本文设计了以音圈电机为核心的伺服驱动系统。根据系统所需功能,设计了... 详细信息

星载高精度太阳辐射照度光谱仪是观测研究太阳辐照度的重要仪器之一,其波长扫描机构的精度很大程度上决定了光谱测量结果的准确性。为驱动光栅达到要求的定位精度,本文设计了以音圈电机为核心的伺服驱动系统。根据系统所需功能,设计了数字信号处理(DSP)加现场可编程门阵列(FPGA)的驱动控制器结构方案,并进行了功能划分,随后依据所需功能设计了硬件电路和软件程序。其中硬件电路主要包括电机驱动电路、高精度电流采集电路、位置反馈采集电路。软件程序包括DSP和FPGA两部分,DSP主要包括系统初始化、外部存储接口(EMIF)通讯、三环比例-积分-微分(PID)计算,FPGA主要用于配合DSP的三环PID算法,其功能主要包括电机驱动程序、模拟/数字(A/D)采样控制、编码器采样、与DSP数据交换。最后通过仿真验证、实验测试和实际应用,验证了驱动系统的有效性,实现了对音圈电机的三环PID控制,实际电机定位精度可以满足驱动光栅的设计需求。

关键词：音圈电机光谱扫描数字信号处理现场可编程门阵列比例-积分-微分控制器

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地物三维结构的像元混合辐射响应

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大气与环境光学学报 2021年第6期16卷 457-470页

作者：崔文煜汪兰霞易维宁中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

地物三维结构在像元尺度下的光学辐射特征并不等同于其表面材质的反射特性,这给基于图像信息的目标特征提取与识别造成困难。结合对三维几何体的外场零视距测量实验,分析了地物几何结构对像元综合反射率的影响效应。基于线性混合像元模... 详细信息

地物三维结构在像元尺度下的光学辐射特征并不等同于其表面材质的反射特性,这给基于图像信息的目标特征提取与识别造成困难。结合对三维几何体的外场零视距测量实验,分析了地物几何结构对像元综合反射率的影响效应。基于线性混合像元模型,尝试加入方向辐射特性、光照阴影和端元分布等修正因子进行改进。结果表明,较之于目前广泛使用的线性混合模型,改进模型对像元综合反射率的计算精度有所提高,相对误差由原先的13.08%平均减小至8.79%。鉴于三维异质结构混合像元综合辐射作用的复杂性,改进方法的完备性和模型普适性有待进一步研究和验证。

关键词：目标特性混合像元三维结构

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基于GMI数据的植被荧光反演研究

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大气与环境光学学报 2024年第2期19卷 221-231页

作者：王晓迪王先华施海亮叶函函李超安源孙二昌中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

太阳诱导叶绿素荧光直接指示植被生理状态,而植被作为重要的碳汇,若能利用温室气体卫星遥感数据反演出植被叶绿素荧光,则对于分析大气温室气体源、汇具有重要意义。利用氧气吸收线拟合法,基于GF-5卫星“大气主要温室气体监测仪(GMI)”... 详细信息

太阳诱导叶绿素荧光直接指示植被生理状态,而植被作为重要的碳汇,若能利用温室气体卫星遥感数据反演出植被叶绿素荧光,则对于分析大气温室气体源、汇具有重要意义。利用氧气吸收线拟合法,基于GF-5卫星“大气主要温室气体监测仪(GMI)”及美国OCO-2遥感数据,针对亚马逊森林、撒哈拉沙漠和非洲草原地区2019年1月和7月GMI卫星遥感数据开展了叶绿素荧光反演研究,并将结果与OCO-2数据荧光产品进行对比分析。反演结果表明:以OCO-2荧光产品为基准,在三个研究区域的两个研究时段内,GMI数据能够较好地反演叶绿素荧光强度。

关键词：太阳诱导叶绿素荧光遥感反演方法

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环境二号卫星多光谱图像的薄云检测及去除

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大气与环境光学学报 2023年第4期18卷 383-400页

作者：郭庭威黄红莲孙晓兵刘晓提汝芳中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

在遥感图像中,大面积的薄云会使得地物信息被遮蔽,从而对后续图像的判读以及应用产生极大的影响。为消除卫星图像中薄云对下垫面的影响,开发了针对多光谱图像的薄云检测与去除算法。该算法首先利用蓝绿波段合成外推波段,通过暗像元搜索... 详细信息

在遥感图像中,大面积的薄云会使得地物信息被遮蔽,从而对后续图像的判读以及应用产生极大的影响。为消除卫星图像中薄云对下垫面的影响,开发了针对多光谱图像的薄云检测与去除算法。该算法首先利用蓝绿波段合成外推波段,通过暗像元搜索,生成薄云厚度图(HTM)和薄云掩膜图,进而得到无云区像元与云区像元;再计算图像每个波段的HTM,利用外推波段的HTM与每个波段的HTM求得每个波段的线性回归系数,由该系数对图像进行薄云去除。将该方法应用于环境减灾二号(HJ-2A/B)卫星的多光谱图像,研究结果表明,对不同地表类型,薄云去除后图像质量均得到明显的提升,能够清晰地展现出薄云下覆盖的地物信息,并且不影响无云区域的图像质量。利用该算法进行薄云去除后,卫星多光谱图像的清晰度、对比度和标准差都有显著的提升,为后续图像应用提供了质量保障。

关键词：遥感影像薄云去除云检测薄云厚度图环境减灾二号卫星

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海洋上空云多角度偏振辐射阈值检测方法研究

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大气与环境光学学报 2021年第3期16卷 247-255页

作者：王佳佳孙晓兵提汝芳余海啸中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

云是海洋遥感的一项重要研究内容,云检测精度对于海洋上空云微物理特性的反演和海洋水体观测具有重要意义。以高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)在轨成像数据为研究对象,提出了一种... 详细信息

云是海洋遥感的一项重要研究内容,云检测精度对于海洋上空云微物理特性的反演和海洋水体观测具有重要意义。以高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)在轨成像数据为研究对象,提出了一种基于多角度偏振辐射信息的海洋上空云检测方法。首先用耀光角判别法区分出海洋耀光区域和非耀光区域,然后利用多角度偏振信息对耀光区域进行云检测,并基于反射率阈值、可见近红外反射率比值和偏振信息检验等方法对非耀光像元进行云检测。以印度洋和大西洋海域为例,基于DPC数据进行了海洋上空云检测,经过时空匹配后,其结果与MODIS(Moderate-resolution imaging spectroradiometer)云掩膜数据一致性分别为91.39%和94.73%。此外,用法国POLDER3(Polarization and directionality of the earth′s reflectances)数据验证了文中算法的有效性,将云检测结果和POLDER3官方云检测产品对比,一致性达到90.40%。文中提出的多角度偏振辐射阈值云检测算法,可为卫星观测的海洋上空云特性研究和海洋水体观测提供有效云检测数据。

关键词：云检测多角度偏振探测仪海洋耀光多角度偏振辐射阈值

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卫星激光测高仪在轨检校脉冲探测器的设计、测试及应用

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大气与环境光学学报 2021年第6期16卷 541-552页

作者：刘恩超李新张允祥杜沈达郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对我国高精度立体测绘卫星系统中激光测高仪的在轨场地检校的技术需求,研制了激光脉冲探测器系统。系统采用高速PIN探测单元及高速数据采集电路实现了ns级脉宽激光脉冲的定量化采集,通过集成无线射频模块实现脉冲探测器的数据远程传... 详细信息

针对我国高精度立体测绘卫星系统中激光测高仪的在轨场地检校的技术需求,研制了激光脉冲探测器系统。系统采用高速PIN探测单元及高速数据采集电路实现了ns级脉宽激光脉冲的定量化采集,通过集成无线射频模块实现脉冲探测器的数据远程传输。为保证脉冲探测器的野外应用性能,系统进行了能量密度测试、能量响应一致性与稳定性测试、探测器测量视场角测试等。试验结果表明脉冲探测器可以实现1∼120 nJ·cm^(−2)的能量范围采集,能量响应的一致性优于5%,稳定性优于1.5%,并且可以实现±12°角度范围内的激光脉冲的有效采集。最终探测器成功应用到我国“高分七号”卫星激光测高仪的在轨检校中,获得了探测器阵列的有效激光触发数据,为激光测高仪的在轨检校试验提供了有效的数据支撑。

关键词：激光测高仪能量采集无线发送脉冲探测器

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