检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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卫星遥感温室气体的大气观测技术进展

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大气与环境光学学报 2022年第6期17卷 581-597页

作者：杨晓钰王中挺潘光熊伟周伟张连华王兆军姜腾龙刘建军代亚贞马鹏飞厉青赵少华山东省济南生态环境监测中心山东济南250101 生态环境部卫星环境应用中心国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100094 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重点实验室安徽合肥230031

全球、区域及城市的碳浓度、碳源汇信息是应对气候变化、达成双碳目标、完善国际谈判、支持治理政策制定与执行的重要依据。国际认可的“自上而下”方法将卫星观测作为基础的通量计算技术,是验证温室气体排放清单的重要手段。系统介绍... 详细信息

全球、区域及城市的碳浓度、碳源汇信息是应对气候变化、达成双碳目标、完善国际谈判、支持治理政策制定与执行的重要依据。国际认可的“自上而下”方法将卫星观测作为基础的通量计算技术,是验证温室气体排放清单的重要手段。系统介绍了温室气体的卫星探测载荷原理、类别和发展,以及反演、估算CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O的浓度和排放通量的方法,还有探测缺失和误差存在的影响因素等;分析了对卫星探测温室气体能力提高的迫切需求,浓度反演和排放量估算精度不足,以及N_(2)O、氟化物等其他温室气体遥感研究缺乏、地基遥感验证能力薄弱等问题;最后总结了我国温室气体卫星遥感技术的发展趋势,主要是面向主被动高时空分辨率卫星的研制应用、高精度多尺度排放量估算(特别针对城市、小区域和点源尺度)、氟化物遥感评估等主题,以加强对碳排放的量化观测,并增强对碳循环的理解,提高感知和应对气候变化的能力。

关键词：温室气体卫星载荷浓度通量反演

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基于DPC的中国部分区域陆地气溶胶光学厚度反演

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大气与环境光学学报 2021年第3期16卷 239-246页

作者：提汝芳黄红莲刘晓樊依哲王佳佳孙晓兵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

大气气溶胶是气候变化与遥感定量化等的重要影响因素,研究气溶胶光学特性具有重要意义。基于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)过境中国区域的数据,开展了气溶胶光学厚度的反演研究... 详细信息

大气气溶胶是气候变化与遥感定量化等的重要影响因素,研究气溶胶光学特性具有重要意义。基于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)过境中国区域的数据,开展了气溶胶光学厚度的反演研究。基于矢量辐射传输模型6SV计算构建气溶胶光学特性查找表,采用Ross-Li地表BRDF模型和半经验NB模型计算地表贡献,利用标量与偏振的多角度信息和查找表方法,反演气溶胶光学厚度。DPC气溶胶光学厚度反演结果与中国区域的AERONET地面站点测量结果吻合性较好,线性拟合度较高,相关性系数大于0.8,验证了算法的可靠性,为DPC有效监测气溶胶的时空分布提供技术支持。

关键词：多角度偏振探测仪反演气溶胶光学厚度

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基于FPGA的移相时钟数字内插TDC电路设计与实现

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大气与环境光学学报 2021年第6期16卷 553-560页

作者：刘景岩路美娜王羿蔡伟杰宋茂新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230031

为实现高精度航天设备时序信号的地面检测,设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的专用地面检测系统,时间数字转换电路(TDC)是该系统的关键部件。该电路采用数字内插技术,使用高频时钟直接计数进行“粗”测保证检测系统量程,再利... 详细信息

为实现高精度航天设备时序信号的地面检测,设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的专用地面检测系统,时间数字转换电路(TDC)是该系统的关键部件。该电路采用数字内插技术,使用高频时钟直接计数进行“粗”测保证检测系统量程,再利用待测信号跳变沿锁存移相时钟电平状态进行“细”测提高测量精度。分析了测量误差来源并提出了相应解决办法。实验结果表明,该电路测量分辨率满足0.2 ns设计值,重复性引起的测量不确定度小于0.1 ns。

关键词：地面检测时间间隔测量现场可编程逻辑门阵列时间数字转换电路

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星载红外高光谱傅里叶变换光谱仪条纹计数错误的检测及校正

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光学学报 2020年第16期40卷 199-205页

作者：刘畅施海亮李志伟吴春强漆成莉熊伟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 国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,... 详细信息

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,误差最低可至1.25%;最后采用实际数据进行验证,验证结果表明所提方法能够达到较好的检测及校正效果。

关键词：遥感高光谱傅里叶光谱仪条纹计数错误相位

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基于多特征融合的层次支持向量机遥感图像云检测

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大气与环境光学学报 2021年第1期16卷 58-66页

作者：张波胡亚东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

云检测是遥感图像处理和应用的前提,针对遥感图像云检测的准确率容易受到薄云及似云地物影响的挑战,提出一种结合遥感影像灰度、纹理和频率特征的层次支持向量机云检测算法。该方法首先采用简单线性迭代聚类算法将遥感图像分割为像素块... 详细信息

云检测是遥感图像处理和应用的前提,针对遥感图像云检测的准确率容易受到薄云及似云地物影响的挑战,提出一种结合遥感影像灰度、纹理和频率特征的层次支持向量机云检测算法。该方法首先采用简单线性迭代聚类算法将遥感图像分割为像素块,再采用一种层次支持向量机分类器对遥感图像以像素块为单位进行云检测。层次支持向量机的第一层将像素块初步分为"云"和"地物"两类。层次向量机的第二层针对第一层分类的结果分别设计两个分类器进行进一步分类,并将分类后的结果合并为"厚云"、"薄云"、"地物"三类。最后,将分类结果进行膨胀处理,得到最终的云检测结果。选取高分一号WFV的RGB波段遥感图像进行实验,结果显示提出的新方法对实验图像的云检测平均准确率为95.4%,表明该方法可适用于多种场景下遥感图像的云检测,服务于遥感产品的生产和应用。

关键词：云检测层次支持向量机简单线性迭代聚类多特征融合

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大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标研究进展

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 343-349页

作者：陈兴峰刘李葛曙乐李新张凯南杨本永中国科学院遥感与数字地球研究所国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 Finnish Meteorological Institute Helsinki 00101Finland 中国资源卫星应用中心北京100094 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

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受... 详细信息

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受限于缺乏星上定标设备和低空间分辨率特点,使用自然景物作为替代参考光源进行在轨辐射定标。多角度偏振相机内部的辐射传递过程复杂,需要进行辐射定标的相机参数有多个。辐射定标系数包括辐射强度和偏振两种类型多个参数,使用的自然景物类型多,导致多种定标方法组合、并行发展。2018年新发射的高分五号卫星是我国第一颗,也是同期国际上唯一搭载偏振运行载荷的卫星,在其后国际上也会有多颗卫星搭载同类型传感器上天,有必要梳理替代定标的研究进展情况。文章系统介绍了大视场偏振多光谱相机的一般光学结构及其光谱设置等重要技术参数,梳理了相机的辐射传递模型。划分了绝对辐射强度、相对辐射强度和偏振参数三类来描述不同定标系数的在轨定标方法和原理。针对特定的待定标系数,介绍了在轨替代定标所需选用的自然景物目标和定标的流程方法。形成了大视场偏振多光谱相机在轨辐射定标的方法系统。并汇总了定标结果检验的一般方法。新的大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标,将继承原有研究基础,使用特殊自然景物开展定标。在后续的同类遥感相机在轨定标工作中,也可以充分借助同一个卫星平台上的其他载荷及其星上定标器、借助地面人工光源等方法开展新形式的在轨辐射定标。我国、欧洲以及美国等规划了新型偏振相机航天发射计划,面向未来几年的我国和欧美诸多同类相机,结合作者研究基础,对未来在轨定标方法进行了初步设计和展望。偏振类型的多光谱相机主要服务于大气颗粒物遥感监测,对我国当前关注的大气环境问题非常重要。卫星发射后持续的在轨辐射定标是保障卫星遥感产品反演精度的必要条件。系统的在轨定标研究梳理和在轨定标未来方法的初步设计将为后续卫星遥感应用系统提供方法和模型参考。

关键词：偏振相机多角度遥感在轨定标替代定标

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