检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航材料工艺 2023年第1期53卷 38-42页

作者：罗鹏孙亮程伟华陈怀军罗海燕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合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

XM23胶广泛应用于航天光学遥感器,用于粘接光学透镜与金属结构件,可以起到减振作用。目前对XM23胶的力学性能的研究都是基于线弹性理论,但XM23胶是一种高聚合物,表现出非线性特征,无法使用线弹性材料的杨氏模量和泊松比进行准确地表征... 详细信息

XM23胶广泛应用于航天光学遥感器,用于粘接光学透镜与金属结构件,可以起到减振作用。目前对XM23胶的力学性能的研究都是基于线弹性理论,但XM23胶是一种高聚合物,表现出非线性特征,无法使用线弹性材料的杨氏模量和泊松比进行准确地表征。本文首先通过XM23胶的单轴拉伸试验测试出该胶的应力应变数据,基于超弹性理论,尝试运用3种超弹性本构模型进行数据拟合。分析发现,Mooney-Rivlin 3参数本构模型最适于表征XM23胶的力学性能,其本构模型材料参数C10为-0.2059 MPa、C01为0.6888 MPa、C11为0.0557 MPa。利用此本构模型使用有限元软件模拟了该胶的单轴拉伸试验,仿真得到应力应变数据在误差范围内与试验数据一致。XM23胶的超弹性本构模型构建为XM23胶的胶接结构有限元建模提供了理论和数据支撑。

关键词： XM23胶单轴拉伸超弹性本构模型有限元仿真

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高空光谱辐亮度仪的光机设计与实验分析

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量子电子学报 2023年第6期40卷 888-898页

作者：康祝海李新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

针对现阶段星载遥感器高精度定标的需求,研制了高空光谱辐亮度仪,可应用于辐亮度法替代定标,提升定标精度。该仪器光谱范围为400~2500 nm,搭载在高空气球平台上能够在18~35 km高空中直接对地测量反射辐亮度。该仪器光机系统主要由前置... 详细信息

针对现阶段星载遥感器高精度定标的需求,研制了高空光谱辐亮度仪,可应用于辐亮度法替代定标,提升定标精度。该仪器光谱范围为400~2500 nm,搭载在高空气球平台上能够在18~35 km高空中直接对地测量反射辐亮度。该仪器光机系统主要由前置一体式镜筒、色散模块和光机温控模块组成。为了验证该高空光谱辐亮度仪的可靠性与测量数据的准确性,在青海大柴旦开展了该仪器与美国Spectra Vista公司SVC光谱仪的比对实验以及高空飞行实验。实验结果表明:在地面测量中两台仪器所测辐亮度具有良好的一致性,二者偏差普遍在±1%以内,最大偏差在±3.5%以内;在高空飞行实验中,研制的辐亮度仪在25 km高空中平稳飞行6 h,获得了高空测量辐亮度,各模块与探测器温度均稳定保持在设定值。实验结果验证了整个仪器的可靠性,表明所研制的辐亮度仪满足对卫星遥感器的高精度定标需求,适合于高空高精度测量。

关键词：遥感光机设计辐亮度基法高空

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水中气泡环境偏振光学矢量辐射传输特性研究

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光学学报 2022年第12期42卷 118-129页

作者：宋强孙晓兵刘晓提汝芳黄红莲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 合肥市农业行业首席专家工作室安徽合肥230031

利用光学成像仪器进行水下资源勘测时,成像质量常因水中气泡干扰而降低。研究水中气泡环境辐射传输特性并分析其对光学仪器成像的干扰,对提升水下成像抗干扰能力具有重要指导意义。首先构建水中单气泡成像环境,模拟光在单气泡传输过程... 详细信息

利用光学成像仪器进行水下资源勘测时,成像质量常因水中气泡干扰而降低。研究水中气泡环境辐射传输特性并分析其对光学仪器成像的干扰,对提升水下成像抗干扰能力具有重要指导意义。首先构建水中单气泡成像环境,模拟光在单气泡传输过程中辐射强度和偏振状态的变化趋势,得出单气泡界面处的传输相位函数;在此基础上,通过增加气泡数量,模拟水中多气泡成像环境下光的辐射强度和偏振状态随气泡分布的变化情况;最后基于几何光学近似理论进行蒙特卡洛模拟,仿真并得出不同气泡半径大小、不同光线传输路径尺度对光线在气泡群中前向和后向传输的影响。气泡理论分析、仿真计算和实测实验表明:光在气泡界面处产生的偏振态变化与观测几何具有强关联,当入射角较小时,光的穿透性较强,辐射强度衰减缓慢;随着传输距离路径增加,前向传输和后向传输的偏振度呈现相反的变化趋势;理论、仿真和实验结果三者基本保持一致。该研究可以为水下复杂环境目标偏振成像领域提供一定的参考。

关键词：几何光学单气泡多气泡蒙特卡洛偏振度

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密闭空间六氟化硫红外光谱仿真技术研究

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量子电子学报 2024年第6期41卷 861-871页

作者：赵跃马凤翔王安静李大成崔方晓吴军李扬裕董王朝国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230000 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

针对电力密闭空间六氟化硫气体微量泄漏红外遥测的需求,以及六氟化硫红外光谱高精度识别算法建模所需的不同场景、不同环境参数下实测数据缺乏的问题,开展了密闭空间六氟化硫红外光谱仿真技术的研究。一方面,建立了六氟化硫红外辐射传... 详细信息

针对电力密闭空间六氟化硫气体微量泄漏红外遥测的需求,以及六氟化硫红外光谱高精度识别算法建模所需的不同场景、不同环境参数下实测数据缺乏的问题,开展了密闭空间六氟化硫红外光谱仿真技术的研究。一方面,建立了六氟化硫红外辐射传输模型,从理论上分析背景辐射、大气干扰辐射以及背景温差等因素对获取的六氟化硫红外信号的影响;另一方面,为解决部分密闭空间场景背景辐射无现场获取条件或测量条件不理想的问题,搭建了用于六氟化硫红外辐射模拟传输的实验室检测装置,通过影响因素可控可调,实现不同密闭空间背景辐射模拟,同时为仿真结果提供了验证手段。实验模拟并采集了两种典型密闭空间背景(水泥墙面、设备金属外壳)下不同温度的红外光谱,同时理论仿真了不同六氟化硫浓度下的红外光谱。作为验证,模拟了密闭空间六氟化硫红外辐射全链路传输过程,获得实测光谱并与仿真光谱进行了对比。实验结果发现,亮度温度仿真误差在0.11~0.45 K之间,初步验证了所提方法的可行性,为进一步构建与完善密闭空间六氟化硫气体泄漏红外识别算法提供了参考。

关键词：光谱学光谱仿真辐射传输六氟化硫密闭空间

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强对流云团偏振辐射特性分析

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光学学报 2022年第9期42卷 47-55页

作者：王佳佳提汝芳刘晓黄红莲孙晓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安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230036 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 合肥市农业行业首席专家工作室安徽合肥230031

强对流云团是气象领域重要的研究对象之一。利用大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)观测数据对强对流云团进行偏振辐射特性研究,为强对流云团识别提供多维信息。以强对流云团、台风云团和非降水云团为例,研究表明:强对流云团反射率高于非... 详细信息

强对流云团是气象领域重要的研究对象之一。利用大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)观测数据对强对流云团进行偏振辐射特性研究,为强对流云团识别提供多维信息。以强对流云团、台风云团和非降水云团为例,研究表明:强对流云团反射率高于非降水云团,且其反射率空间分布更均匀;在发展旺盛的强对流云团中大部分是冰晶粒子,只有边缘部分有液态水存在,而其他非降水云团的相态分布差异较大;在相近的照明和观测几何条件下,强对流云团偏振角空间分布的离散性大于非降水云团,且两者偏振角均值差异大;强对流云团的偏振角图像可以很好地表征其轮廓特征。

关键词：大气光学偏振探测仪数据强对流云团偏振角偏振辐射纹理特征

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紫外波段大口径积分球辐射源研制

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光学学报 2021年第20期41卷 84-94页

作者：李佳伟陈洪耀张黎明王戟翔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

为了满足航天载荷对大口径、高亮度紫外积分球辐射源的定标需求,采用全新工艺研制了内径为2200 mm、出光口径为800 mm且采用全压制聚四氟乙烯(PTFE)涂层的大型积分球辐射源,聚四氟乙烯涂层厚度为25 mm。积分球内置10 kW卤钨灯光源并外... 详细信息

为了满足航天载荷对大口径、高亮度紫外积分球辐射源的定标需求,采用全新工艺研制了内径为2200 mm、出光口径为800 mm且采用全压制聚四氟乙烯(PTFE)涂层的大型积分球辐射源,聚四氟乙烯涂层厚度为25 mm。积分球内置10 kW卤钨灯光源并外置两台带有电动光阑的总功率为14 kW的氙灯光源,可实现4个量级的大动态范围调节。经测试,该积分球在250 nm处的辐亮度为0.54μW·cm^(-2)·nm^(-1)·sr^(-1),在279~400 nm紫外波段处的辐亮度大于1个太阳常数,辐亮度定标扩展不确定度为5.28%。对紫外积分球辐射源的各项性能进行了测试,结果表明,紫外辐射源的面非均匀性在380 nm处为0.65%;在扫描夹角为-20°≤θ≤+20°时,水平和垂直方向上的角非均匀性优于0.49%,±45°方向上的角非均匀性优于0.69%。对光谱反射率对面均匀性及角均匀性的影响开展了研究,研究结果表明,随着光谱反射率的提高,面非均匀性下降0.17个百分点,角非均匀性下降0.15个百分点。对辐射源稳定性、荧光效应及系统热平衡展开了测试研究,所研制的紫外积分球辐射源具有紫外波段(250~400 nm)亮度高、口径大、均匀性好及可靠性高等特点,是理想的大面积郎伯面源,可满足紫外波段航天载荷辐射定标需求。

关键词：测量紫外积分球压制涂层高亮度大口径辐射定标

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面向平流层传感器的红外多光谱地表温度反演仿真

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光学学报 2022年第12期42卷 55-65页

作者：叶松夏侯琪吴军熊伟崔方晓李大成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 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

针对平流层载荷在对地观测应用中精确获取地表温度的需求,基于SeeBor大气廓线集和MODIS分裂窗通道的参数建立了平流层仿真数据集,分析了通用分裂窗算法在平流层高度获取地物温度的有效性;开展了反演精度对观测高度、发射率、水汽含量、... 详细信息

针对平流层载荷在对地观测应用中精确获取地表温度的需求,基于SeeBor大气廓线集和MODIS分裂窗通道的参数建立了平流层仿真数据集,分析了通用分裂窗算法在平流层高度获取地物温度的有效性;开展了反演精度对观测高度、发射率、水汽含量、噪声等效温差(NETD)和光谱响应漂移的敏感性分析。仿真结果表明,算法的理论误差为0.185 K,其中发射率和NETD对反演误差的贡献最大。最后分析了不同影响因素的偏差约束需求,结果表明在发射率不确定性优于1%、NETD优于0.4 K、光谱响应漂移在-3~3 nm的条件下,温度反演精度可以实现优于2 K的水平。

关键词：大气光学平流层地表温度分裂窗算法敏感性分析

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基于灰阶靶标的光学遥感器绝对辐射定标及反射率反演验证

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光学学报 2021年第4期41卷 204-212页

作者：包诗薇陈洪耀张黎明王先华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

光学遥感器在轨绝对辐射定标精度决定着定量化应用的广度和深度,反射率法、辐照度法以及辐亮度法等基于大面积均匀场的在轨替代定标发挥着重要作用,但由于存在场地数量有限、定标频次低、场地反射率低以及单点定标无法实现全动态范围定... 详细信息

光学遥感器在轨绝对辐射定标精度决定着定量化应用的广度和深度,反射率法、辐照度法以及辐亮度法等基于大面积均匀场的在轨替代定标发挥着重要作用,但由于存在场地数量有限、定标频次低、场地反射率低以及单点定标无法实现全动态范围定标的问题,定标精度限制在5%~8%之间。光学遥感器空间分辨率的提高,使得基于光谱平坦性好、朗伯性好的灰阶靶标的绝对辐射定标成为可能。本文研究了基于灰阶靶标的定标方法的原理、定标流程及影响因素,并在此基础上提出了简化辐射传输计算的方法。考虑到高分辨多光谱相机响应线性及暗电流等的影响,本文采用带偏置的一次函数响应模型,对某多光谱相机进行了三次试验,求出了定标增益与偏置,定标不确定度优于5%。利用铺设的彩色靶标进行了反射率反演验证,结果显示,在5%~70%的反射率内,绝对差值不到0.01。所提绝对辐射定标方法可以实现光学卫星遥感器大动态范围的绝对辐射定标,解决了在响应低端定量化应用时定标精度普遍较低的问题。

关键词：遥感辐射定标灰阶靶标反射率基法

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基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

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电子测量技术 2023年第19期46卷 1-7页

作者：王友康李从飞韩文昇胡雨阳邹鹏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合肥230031 中国科学技术大学合肥230036 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核... 详细信息

微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心,完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计,实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能,从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明,像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常,信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性,为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。

关键词：像增强器信噪比 FPGA 采集测量

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环境减灾二号卫星偏振扫描大气校正仪在轨信噪比评估

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光学学报 2022年第24期42卷 36-44页

作者：董浩刘振海赵鑫鑫雷雪枫陶菲楚宇恒邹鹏宋茂新丛强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230027 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 航天东方红卫星有限公司北京100094

针对搭载于环境减灾二号A/B(HJ-2A/B)卫星的偏振扫描大气校正仪(PSAC),详细分析了信号链路中各噪声项及其与信号的相关性,建立了信号-总噪声功率线性(S-TNPL)模型,通过实验测量获得了各通道的噪声功率只随信号变化的模型系数,以及与信... 详细信息

针对搭载于环境减灾二号A/B(HJ-2A/B)卫星的偏振扫描大气校正仪(PSAC),详细分析了信号链路中各噪声项及其与信号的相关性,建立了信号-总噪声功率线性(S-TNPL)模型,通过实验测量获得了各通道的噪声功率只随信号变化的模型系数,以及与信号无关而与工作条件有关的本底噪声功率(截距);使用在轨实测的本底噪声,建立了不依赖于均质性区域场景的在轨信噪比评估方法,并与星上漫射板法进行了对比验证。结果显示,利用S-TNPL模型与星上漫射板法获得的PSAC在轨信噪比评估结果的相对偏差为-0.62%~6.27%,具有较好的一致性,验证了所提在轨信噪比评估方法的合理性。该信噪比评估方法不仅能适应在轨辐射性能衰退的情况,同时能方便实现不同辐亮度条件下的信噪比转换,并可直接对任意单次观测结果的信噪比进行评估。该信噪比分析方法理论上同样适用于其他光学遥感器,可为其在轨信噪比评估提供参考。

关键词：大气光学环境减灾二号卫星大气校正仪噪声模型信噪比评估太阳漫射板

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