检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2022年第3期51卷 382-390页

作者：姚萍萍涂碧海邹征宇许智龙张爱文孙亮骆冬根洪津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安徽合肥230031 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

单粒子锁定效应容易引起星载遥感仪器产生故障。针对空间高能粒子辐射环境诱发的偏振遥感相机性能退化问题,利用高能重离子和皮秒脉冲激光对星载偏振成像仪选用的模拟前端信号处理器开展了试验研究,获得了此类器件的单粒子锁定特点,为... 详细信息

单粒子锁定效应容易引起星载遥感仪器产生故障。针对空间高能粒子辐射环境诱发的偏振遥感相机性能退化问题,利用高能重离子和皮秒脉冲激光对星载偏振成像仪选用的模拟前端信号处理器开展了试验研究,获得了此类器件的单粒子锁定特点,为工程设计及试验评估提供了参考。试验结果显示:偏振成像仪选用的模拟前端信号处理器对重离子诱发的单粒子锁定比较敏感,单粒子锁定LET阈值处于4.4~13.4 MeV·cm^(2)·mg^(-1)之间。针对模拟前端芯片LET阈值偏低的问题,提出了一种模拟供电端和数字供电端串联大功率防闩锁限流电阻和在轨定时开关机的设计方法。试验结果表明,该方法可有效避免器件单粒子锁定造成的器件过流烧毁及仪器失效等故障。研究结果可为星载偏振相机用模拟前端信号处理器抗辐射加固设计和单粒子地面模拟实验方法的建立提供技术基础与保障。

关键词：偏振成像仪高能粒子脉冲激光单粒子锁定模拟前端

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大气同步校正仪卷云识别波段稳定性测试方法

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红外与激光工程 2022年第6期51卷 329-334页

作者：李孟凡厉卓然裘桢炜张爱文胡亚东王改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安徽合肥230031 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

大气同步校正仪(Synchronous Monitoring Atmospheric Corrector, SMAC)是高分辨率多模综合成像卫星的业务载荷之一,为卫星主相机提供时空一致的大气观测数据,实现基于辐射传输模型的高分辨率遥感图像大气校正。SMAC设置了专用于卷云识... 详细信息

大气同步校正仪(Synchronous Monitoring Atmospheric Corrector, SMAC)是高分辨率多模综合成像卫星的业务载荷之一,为卫星主相机提供时空一致的大气观测数据,实现基于辐射传输模型的高分辨率遥感图像大气校正。SMAC设置了专用于卷云识别的水汽强吸收波段,该波段特点使其稳定性测试极易受到实验室水汽波动影响,难以真实反映该波段性能。采用水汽波动控制、探测器同步监测等措施抑制水汽波动对测试数据的影响,结果显示采取措施后SMAC的稳定性误差由4.08%降低至0.23%,表明SMAC卷云识别波段稳定性测试方法合理有效,能够体现产品自身稳定性能,对后续同类产品的稳定性测试具有重要的参考价值。

关键词：遥感大气校正稳定性测试水汽吸收波段

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氧A带高光谱临边探测大气密度廓线敏感性分析

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大气与环境光学学报 2025年

作者：阮梦婷施海亮王先华王越安源孙二昌叶函函中国科学技术大学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

临近空间大气密度的变化规律复杂，探测难度较大，且现有数据在时空覆盖范围和分辨率方面存在不足。利用临边观测卫星获取的氧A带光谱数据，可以反演出具有高时空连续性的大气密度廓线。为评估光谱分辨率、观测几何和环境要素对大气密... 详细信息

临近空间大气密度的变化规律复杂，探测难度较大，且现有数据在时空覆盖范围和分辨率方面存在不足。利用临边观测卫星获取的氧A带光谱数据，可以反演出具有高时空连续性的大气密度廓线。为评估光谱分辨率、观测几何和环境要素对大气密度反演的影响，采用SCIATRAN辐射传输模型，对20～70 km高度范围内氧A带的大气密度信息量进行了统计分析。研究结果表明，光谱分辨率的影响远大于观测几何和环境要素的影响。随着光谱分辨率的提高，尤其是从0.1 nm提升至0.01 nm时，信息量显著增加。在70 km高度区域，信息量的提升达96.667％。此外，太阳天顶角的增大会导致信息量的减少，因此应为仪器设定合理的观测时间，避开晨昏两个高太阳天顶角时段。环境要素中的温度对信息量的影响最大，约为60％；而气溶胶、臭氧浓度和地表反照率的影响相对较小，分别在8％、3％和0.0025％以内。低高度区域因氧气浓度较高，包含的信息量较大，反演能力较强。本文的研究为临近空间大气密度探测载荷的研制和反演算法的设计提供了重要的理论依据和指导。

关键词：大气密度氧气A波段高光谱临近空间临边观测

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星载多光谱相机成像系统设计与实现

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光学学报 2023年第24期43卷 192-203页

作者：叶松于新宇甘戈李扬邹征宇路美娜骆冬根裘桢炜桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 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安徽合肥230031 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

针对卫星上相机对高信噪比、抗辐照等特殊要求,提出一种基于长光辰芯公司的科学级CMOS探测器HR400的多光谱相机成像电子学系统设计,采用FPGA加SRAM缓存的系统架构,重点讨论了CMOS探测器的驱动设计和图像采集技术。首先,针对滤光片轮式... 详细信息

针对卫星上相机对高信噪比、抗辐照等特殊要求,提出一种基于长光辰芯公司的科学级CMOS探测器HR400的多光谱相机成像电子学系统设计,采用FPGA加SRAM缓存的系统架构,重点讨论了CMOS探测器的驱动设计和图像采集技术。首先,针对滤光片轮式多光谱相机曝光时间变化会导致成像偏振方位角差异的问题,提出一种能够根据曝光时间动态调整的延时成像方法,将通道通光中心作为成像的采集中心,保证不同曝光时间下采集的图像中心位置一致且处于最佳采样位置;然后,针对该延时成像方法的成像中心位置误差进行分析;最后,对相机成像性能和不同曝光时间的偏振方位角进行测试验证。测试结果表明:成像系统的时域暗噪声为71.6(等效电子数),当系统光强为饱和光强的80%时,信噪比为588.1,满足载荷成像要求;延时成像方法对由曝光时间导致的偏振方位角差异有明显改善。

关键词：成像系统多光谱相机 CMOS 卫星成像信噪比

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基于振镜的准直光源功率稳定控制器

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光学精密工程 2022年第24期30卷 3189-3197页

作者：肖岚袁银麟翁建文孟凡刚康晴李健军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

针对特殊准直光源的稳定性控制需求,提出一种基于振镜的激光功率稳定控制方法。将石英片与振镜连接固定,采用入射光角度与透过率的关系作为信号调节原理,当振镜带动石英片旋转时,对石英片透射的光信号大小进行调节。基于菲涅尔定律,开... 详细信息

针对特殊准直光源的稳定性控制需求,提出一种基于振镜的激光功率稳定控制方法。将石英片与振镜连接固定,采用入射光角度与透过率的关系作为信号调节原理,当振镜带动石英片旋转时,对石英片透射的光信号大小进行调节。基于菲涅尔定律,开展平板玻璃旋转角度与透过率参数分析,论证旋转角度范围等参数,为实现光源的功率稳定提供输出参数支持。利用监视反馈探测器进行实时数据监测和反馈。通过PID算法,对监视探测器信号与参考调节功率对应电压的误差进行调制,实现对振镜输出角度的准确调节。采用该功率稳定器对He-Ne 632.8 nm激光器进行了稳功率实验,并采用Trap探测器进行功率输出的实验验证。试验结果表明:经过功率稳定控制后的激光器稳定性:其标准离差率CV为0.016%(1 800 s),其峰峰起伏SV为±0.042%(1 800 s)。峰峰起伏S_(V)降至激光器自由运行时约为1/8.79,标准离差率C_(V)改善1/13.76,稳定性得到了较好的改进。

关键词：激光功率稳定振镜菲涅尔定律反馈控制

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地基月球光谱辐照度仪的自动跟踪系统设计

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量子电子学报 2025年第1期42卷 89-99页

作者：李萍李新黄冬张权潘琰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

月球用于卫星在轨辐射定标具有稳定性高、反射率光谱变化平缓、背景影响小、不受大气影响等优点。由于月球辐射受月相角、月天动平、日月距离等因素的影响,月球定标需要通过地面长期观测以建立高精度的月球辐射模型。为此,设计了一套地... 详细信息

月球用于卫星在轨辐射定标具有稳定性高、反射率光谱变化平缓、背景影响小、不受大气影响等优点。由于月球辐射受月相角、月天动平、日月距离等因素的影响,月球定标需要通过地面长期观测以建立高精度的月球辐射模型。为此,设计了一套地基月球光谱辐照度仪的自动跟踪系统。该系统利用月球位置算法获得月球的天顶角和方位角以实现初步跟踪,进而利用CCD相机拍摄月球图片进行图像处理以实现精确跟踪。室外跟踪观测实验表明,月球位置计算和图像处理跟踪相结合的跟踪方式具有较高的精确度,平均跟踪精度在0.04°以内,证明该月球跟踪系统具有准确性和可靠性。

关键词：遥感月球定标跟踪系统图像处理跟踪月球跟踪月球光谱辐照度仪月球定标

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空间振幅调制偏振光谱仪调制模块角度参数优化

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激光与光电子学进展 2023年第19期60卷 126-132页

作者：冀海月李双向光峰韩琳许智龙洪津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安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

为使空间振幅调制偏振光谱仪对系统误差具有最小的灵敏度,以测量矩阵条件数作为目标函数,采用遗传算法对仪器调制模块中双复合光楔晶轴方位角和偏振片方位角的优化组合进行仿真分析,并给出了相应的最优角度组合。以偏振度测量精度为评... 详细信息

为使空间振幅调制偏振光谱仪对系统误差具有最小的灵敏度,以测量矩阵条件数作为目标函数,采用遗传算法对仪器调制模块中双复合光楔晶轴方位角和偏振片方位角的优化组合进行仿真分析,并给出了相应的最优角度组合。以偏振度测量精度为评价函数,在给定的器件误差范围内,对多种不同角度组合设置进行仿真实验。仿真结果表明,当仪器角度参数组合的测量矩阵条件数为1.733时,偏振度测量精度优于0.01的概率为98%,比测量矩阵条件数为1.966和3.257的角度参数组合的概率分别提高了23%和64%。该研究为空间振幅调制偏振光谱仪元件参数设计与选取提供了理论依据。

关键词：测量偏振空间调制复合光楔条件数

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基于荧光双色比例的变压器绝缘油放电击穿故障诊断模型研究

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光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1134-1138页

作者：赵跃马凤翔王安静李大成宋玉梅吴军崔方晓李扬裕曹志成中国科学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 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230000

传统变压器绝缘油品质荧光分析检测方法是利用荧光分光光度计采集油样本全谱段荧光光谱,根据不同老化程度绝缘油的全谱荧光特征变化建立变压器运行状态诊断模型。针对传统荧光方法中光度计体积大、价格昂贵以及因光谱采集时间长无法实... 详细信息

传统变压器绝缘油品质荧光分析检测方法是利用荧光分光光度计采集油样本全谱段荧光光谱,根据不同老化程度绝缘油的全谱荧光特征变化建立变压器运行状态诊断模型。针对传统荧光方法中光度计体积大、价格昂贵以及因光谱采集时间长无法实现实时监测等问题,提出一种基于荧光双色比例的变压器绝缘油品质检测方法,提取荧光特征双波段信息并建立变压器运行故障诊断模型,可通过定制滤光片和可见光电探测器等硬件取代传统荧光分光光度计,实现双色荧光信息快速采集及处理,满足在线实时监测的同时降低硬件成本。对放电击穿故障造成的变压器绝缘油老化进行荧光分析,试验模拟了不同放电击穿工况,制备了不同放电击穿时间(10,30,50,70,90和120 min)下的尼纳斯油样本作为荧光检测目标;使用荧光分光光度计采集了各样本在不同激发波长下的荧光发射光谱,确定最优固定激发波长为280 nm;使用3点移动均值平滑法对样本荧光光谱平滑去噪,通过分析不同放电击穿时间下油样荧光特征峰的变化规律,选取380~388和399~407 nm作为双色信息提取波段,利用最小二乘曲线拟合建立了荧光双色比例变压器绝缘油放电击穿故障诊断模型。研究结果初步证明了荧光双色比例法在变压器绝缘油放电击穿故障诊断上的有效性,为一种体积小、成本低、快速有效在线监测系统的建立提供了一定的理论与实践基础。

关键词：变压器绝缘油荧光光谱双色比例探测故障诊断模型

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红外通道式野外辐射计的光机设计及性能测试

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红外与激光工程 2022年第12期51卷 62-72页

作者：张允祥李新黄冬张艳娜韦玮潘琰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

为满足遥感器在轨辐射定标的需求,研制了用于现场测量的红外通道式野外辐射计(Infrared channel field radiometer,ICFR),阐述了ICFR的整机工作原理、光学系统设计和机械结构设计,开展了ICFR实验室辐射定标和定标不确定度分析,结果表明I... 详细信息

为满足遥感器在轨辐射定标的需求,研制了用于现场测量的红外通道式野外辐射计(Infrared channel field radiometer,ICFR),阐述了ICFR的整机工作原理、光学系统设计和机械结构设计,开展了ICFR实验室辐射定标和定标不确定度分析,结果表明ICFR各通道接收辐亮度与响应DN值具有较高的线性关系,辐射定标不确定度优于0.16K。开展了ICFR抗热冲击性和工作环境温度适应性测试,结果表明ICFR具有较强的抗热冲击能力,能够适用于-20~50℃的工作环境。为检验验证ICFR测量数据的准确性和仪器的可靠性,在国家高分辨率遥感综合定标场开展了ICFR和CE312的外场比对实验,结果表明两台设备测量的地表亮温具有相同的变化趋势,二者对应通道测得的平均亮温偏差小于0.1K,标准偏差小于0.3K,验证了ICFR具有与CE312相近的测量精度和稳定性,在遥感器热红外波段场地定标方面具有重要应用前景。

关键词：辐射定标辐射计亮温光机设计不确定度分析

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光学遥感器复杂环境下在轨辐射定标方法

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光学学报 2022年第6期42卷 224-229页

作者：包诗薇陈洪耀张黎明黄文薪司孝龙张超陈卓中国科学院安徽光学精密机械研究所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 北京市遥感信息研究所北京100192

基于反射率基法的大面积均匀场替代定标是目前常见的在轨定标方法,国内均匀场数量少,反射率偏低,定标频次与精度都受到限制。灰阶靶标法已经实现了在均匀场环境下的高精度辐射定标,但如何突破大面积均匀场单一环境背景限制实现高频次定... 详细信息

基于反射率基法的大面积均匀场替代定标是目前常见的在轨定标方法,国内均匀场数量少,反射率偏低,定标频次与精度都受到限制。灰阶靶标法已经实现了在均匀场环境下的高精度辐射定标,但如何突破大面积均匀场单一环境背景限制实现高频次定标,依然是当前的难题。在经典辐照度基法的基础上,提出了适用于灰阶靶标的改进辐照度基法,分析讨论了复杂环境下的在轨辐射定标方法,并对某光学卫星开展了实验验证。结果表明,提出的改进辐照度基法与反射率基法的最大差别小于3.5%,可实现复杂背景环境下的在轨辐射定标,为我国光学卫星高频次、高精度在轨辐射定标提供了技术途径。

关键词：遥感辐射定标灰阶靶标辐照度基法

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