检索结果-内蒙古大学图书馆

航天返回与遥感 2018年第5期39卷 57-65页

作者：施海亮李志伟罗海燕熊伟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合肥230031

多普勒非对称空间外差光谱仪是近年得以迅速发展的新型中高层大气风场探测仪器,具有视场展宽、大光通量、高光谱分辨和多谱线同时探测等特点。该仪器的干涉调制度是影响风场反演精度的关键指标。文章基于非对称空间外差光谱技术基本原理... 详细信息

多普勒非对称空间外差光谱仪是近年得以迅速发展的新型中高层大气风场探测仪器,具有视场展宽、大光通量、高光谱分辨和多谱线同时探测等特点。该仪器的干涉调制度是影响风场反演精度的关键指标。文章基于非对称空间外差光谱技术基本原理,推导了干涉仪视场展宽前后的干涉理论积分公式,分析了干涉调制度与仪器视场角、最优光程差的关系,通过对干涉方程中像元采样积分推导得到干涉调制度与采样间隔的理论形式,仿真了干涉调制度与仪器视场角、最优光程差和采样间隔的定量关系曲线,并通过实验室搭建试验装置对分析结果进行验证。研究结果表明:随着非对称空间外差干涉仪视场角和光程差偏置量的增加,干涉调制度降低;调制度沿着波数增大的方向上升,在同一波数处,随着采样间隔的增加,干涉调制度降低。理论分析和试验测量结果调制度最大偏差0.02,分析与实测结果一致性较好。

关键词：多普勒外差干涉仪调制度视场角最优光程差相位频移空间大气探测

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空间外差信号提取中多重信号分类算法准则的影响

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光子学报 2018年第12期47卷 134-141页

作者：王新强王欢熊伟叶松汪杰君张文涛王方原甘永莹桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004 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合肥230031

基于空间外差光谱特性,针对传统傅里叶变换算法在光谱复原中的局限性,引入现代谱估计的多重信号分类MUSIC算法进行空间外差信号光谱复原,采用自回归传递函数准则(CAT)对影响谱估计效果的信号空间维数值进行估计.测试结果显示CAT准则直... 详细信息

基于空间外差光谱特性,针对传统傅里叶变换算法在光谱复原中的局限性,引入现代谱估计的多重信号分类MUSIC算法进行空间外差信号光谱复原,采用自回归传递函数准则(CAT)对影响谱估计效果的信号空间维数值进行估计.测试结果显示CAT准则直接定维值与最佳结果存在偏差,将CAT准则直接定维值减数值3作为改进后的新准则重新应用于实测数据光谱复原.改进的CAT准则与MUSIC算法配合能够很好地适用于空间外差干涉数据,光谱复原效果优于直接傅里叶变换结果.以光谱角度匹配和均方误差作为改进CAT准则的MUSIC算法谱估计效果评价指标,与理想光谱相比,MUSIC算法对钾盐双谱峰信号处理后复原光谱相似度达到0.764,均方误差为0.040,对氖灯多谱峰信号和处理结果分别为0.806和0.046.复色光结果分别为0.988和0.089.采用改进的CAT准则进行自适应定维的MUSIC算法对空间外差光谱复原具有一定优势,提高了功率谱复原效果.

关键词：遥感空间外差光谱仪多重信号分类算法定维

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星载超光谱大气主要温室气体监测仪载荷

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航天返回与遥感 2018年第3期39卷 14-24页

作者：熊伟中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

"高分五号"卫星是中国高分重大专项中第一颗高光谱分辨率卫星,共搭载有六台有效载荷,其中大气主要温室气体监测仪是实现CO_2、CH_4等温室气体探测的超光谱专用载荷。该载荷采用新型空间外差光谱技术原理,具有无运动部件分光... 详细信息

"高分五号"卫星是中国高分重大专项中第一颗高光谱分辨率卫星,共搭载有六台有效载荷,其中大气主要温室气体监测仪是实现CO_2、CH_4等温室气体探测的超光谱专用载荷。该载荷采用新型空间外差光谱技术原理,具有无运动部件分光、超光谱、光通量大等技术特色,是国际上首次实现基于该技术体制研制的温室气体载荷,且完全依托中国现有基础进行自主研制。文章主要介绍了大气主要温室气体监测仪探测原理及方案、在轨工作模式设计,研制过程中突破的一体化干涉仪胶合、星上定标、海洋耀斑观测等多项关键技术。阐述了载荷地面定标及性能验证等工作,对定标及测试数据进行了分析,结果表明该载荷性能已到达了国际同类载荷的先进水平。文章最后还对温室气体后续探测载荷发展提出了一些具体建议。

关键词：温室气体空间外差光谱技术超光谱外差干涉仪 “高分五号”卫星

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红外超光谱干涉光谱仪探测器高阶非线性响应研究

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光学学报 2018年第6期38卷 204-211页

作者：叶松孙永丰李志伟施海亮熊伟王新强汪杰君张文涛桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004 中国科学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

针对红外超光谱干涉光谱仪的技术特点,分析其探测器非线性响应的形成机理,仿真含有高阶非线性误差的干涉数据,并研究二、三阶非线性响应对光谱的影响;提出一种迭代方法,即通过交叉迭代使光谱带外畸变最小,从而确定校正系数进而校正非线... 详细信息

针对红外超光谱干涉光谱仪的技术特点,分析其探测器非线性响应的形成机理,仿真含有高阶非线性误差的干涉数据,并研究二、三阶非线性响应对光谱的影响;提出一种迭代方法,即通过交叉迭代使光谱带外畸变最小,从而确定校正系数进而校正非线性响应;通过获取不同温度黑体观测的干涉数据,用交叉迭代法校正实测数据并复原光谱,将未吸收波数光谱响应与黑体辐亮度进行拟合。结果表明:二阶非线性响应主要影响带外数据,三阶非线性响应主要影响带内数据,仅校正二阶非线性响应时,光谱带内数据仍会有残留误差;交叉迭代法可以校正探测器的非线性响应,且三阶非线性校正的精度比二阶的提高了约7.26%;校正后的拟合优度比校正前的提高了约0.4%,校正后的干涉数据更准确。

关键词：探测器遥感非线性响应交叉迭代红外超光谱校正

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星载激光高度计地面光斑质心定位方法研究

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量子电子学报 2018年第3期35卷 338-343页

作者：郭晴晴张运杰李新余谭其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

激光光斑质心定位是星载激光高度计指向角地面定标的关键。基于激光光斑的远场分布特点介绍了地面光斑质心的定义;从定位精度、抗干扰能力、运算量等方面分析了高斯曲面拟合算法、强度质心定位算法、平方加权质心定位算法的适应性及优缺... 详细信息

激光光斑质心定位是星载激光高度计指向角地面定标的关键。基于激光光斑的远场分布特点介绍了地面光斑质心的定义;从定位精度、抗干扰能力、运算量等方面分析了高斯曲面拟合算法、强度质心定位算法、平方加权质心定位算法的适应性及优缺点;对地面光斑进行了建模和质心计算,并分析对比了各质心定位算法的应用特点。结果表明此三种算法对光斑的定位结果一致,且平方加权质心定位算法最适于场地定标数据处理。

关键词：激光技术质心定位地面定标激光光斑高斯分布拟合

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便携式紫外-可见光谱仪设计及关键技术研究

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光电工程 2018年第10期45卷 170722-170733页

作者：王国栋夏果李志远胡明勇陆红波合肥工业大学光电技术研究院特种显示技术国家工程实验室现代显示技术省部共建国家重点实验室安徽合肥230009 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

随着紫外光谱探测技术的广泛应用,低成本便携式紫外-可见光谱仪成为该领域的研究热点。本文首先依据交叉型Czerny-Turner结构设计了便携式紫外光谱仪光路结构。其次,针对性研究了紫外光谱仪的关键器件:紫外探测器和闪耀光栅。利用Lumoge... 详细信息

随着紫外光谱探测技术的广泛应用,低成本便携式紫外-可见光谱仪成为该领域的研究热点。本文首先依据交叉型Czerny-Turner结构设计了便携式紫外光谱仪光路结构。其次,针对性研究了紫外光谱仪的关键器件:紫外探测器和闪耀光栅。利用Lumogen荧光材料和蒸镀成膜法制作镀膜紫外增强CCD,并分析了荧光薄膜在CCD表面的位置对分辨率的影响;从理论上分析了闪耀光栅对于紫外波段的多级衍射效率的影响,确定了紫外光谱仪对于闪耀光栅的选择。最后,研制的便携式紫外-可见光谱仪样机的性能测试结果表明,200 nm^900 nm波段、25μm狭缝宽度、600lp/mm、300 nm闪耀光栅配置下分辨率整体小于1.5 nm,200 nm^300 nm紫外波段的光谱响应度提高到20%,实现了便携式紫外-可见光谱仪的设计要求。

关键词：紫外-可见光谱仪 Lumogen薄膜紫外增强 CCD 闪耀光栅光栅效率

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碲镉汞模拟探测器量子效率定标方法

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光子学报 2017年第11期46卷 106-112页

作者：盛文阳李健军夏茂鹏郑小兵中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

为测量红外模拟探测器量子效率,搭建了基于参量下转换效应的测量系统.利用光学参量振荡器调谐输出的2 576.5nm波长连续激光束作为泵浦源、ZnGeP2晶体作为非线性晶体,获取了3.42μm和10.4μm的相关光子对.实验中通过将采集到的两个通道... 详细信息

为测量红外模拟探测器量子效率,搭建了基于参量下转换效应的测量系统.利用光学参量振荡器调谐输出的2 576.5nm波长连续激光束作为泵浦源、ZnGeP2晶体作为非线性晶体,获取了3.42μm和10.4μm的相关光子对.实验中通过将采集到的两个通道的光电流/电压信号转换为等效光子计数,并利用两光路平衡测量的方法对每个模式的平均光子计数进行校正,实现了碲镉汞红外模拟探测器在10.4μm处的绝对功率响应度定标,得到了相对合成不确定度优于4.53%的定标结果.

关键词：遥感参量下转换相关光子模拟探测器量子效率定标

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基于太阳漫射板的星上定标方法研究

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光谱学与光谱分析 2017年第3期37卷 952-957页

作者：黄文薪张黎明司孝龙曹兴家李俊麟汪伟朱雪梅中国科学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

基于太阳漫射板的星上定标方法是一种具有高精度、高频次、高效率等优点的独立定标方法,是目前提高我国遥感定标精度的重要手段之一。文章阐述了基于太阳漫射板的星上定标原理、方法及实现过程,建立了空间辐射标准,同时给出了星上反射... 详细信息

基于太阳漫射板的星上定标方法是一种具有高精度、高频次、高效率等优点的独立定标方法,是目前提高我国遥感定标精度的重要手段之一。文章阐述了基于太阳漫射板的星上定标原理、方法及实现过程,建立了空间辐射标准,同时给出了星上反射率定标物理模型。分析定标物理模型发现,影响星上定标不确定度最主要的因素是太阳漫射板BRDF实时量值的确定。为此,首先介绍了星上定标时机的选择,根据所确定定标时机的太阳照明角度对太阳漫射板在实验室相应入射角度下的BRDF进行了测量。通过对太阳漫射板从制作完成到星上使用寿命终结整个过程中各阶段的BRDF量值的监测及修正,确保太阳漫射板定标时刻可为遥感器提供精确已知的辐射输入,实现遥感器全寿命期的高精度星上定标。最后,结合国内对定标模型中相关参数项测量的不确定度水平,按照测量不确定度B类评定的方法对基于太阳漫射板星上定标不确定度进行了预估,可实现星上反射率定标不确定度优于2.03%,绝对辐射定标方法不确定度优于2.04%。

关键词：遥感星上定标太阳漫射板双向反射分布函数

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空间外差光谱仪系统级平场校正方法研究

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光谱学与光谱分析 2017年第3期37卷 933-938页

作者：施海亮李志伟罗海燕熊伟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 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

空间外差光谱仪单独进行面阵探测器校正无法满足系统级响应非一致性校正需求,传统均匀光源照射和列平场等方法对空间外差光谱仪并不适用。首先简要阐述了空间外差光谱仪传统挡光臂平场方法原理,指出传统挡光臂平场方法存在测量单臂数据... 详细信息

空间外差光谱仪单独进行面阵探测器校正无法满足系统级响应非一致性校正需求,传统均匀光源照射和列平场等方法对空间外差光谱仪并不适用。首先简要阐述了空间外差光谱仪传统挡光臂平场方法原理,指出传统挡光臂平场方法存在测量单臂数据在光栅胶合后与实际干涉数据不匹配的问题,不匹配形式包括像元级、亚像元级平移和旋转。针对实验室现有实验装置分析了平场系数配准精度的影响,通过分析单臂数据不同偏移量与光谱偏差之间的定量关系,得出本实验装置平场系数的配准精度需要优于0.1像元。根据配准需求,采用对数—极坐标变换求出旋转角度和相位相关方法进行像元级平移量计算,通过基于矩阵乘法的DFT实现亚像元级平移量的估算。最后总结了系统级平场方法的流程,利用实验室装置对空间外差光谱仪系统级平场方法进行了验证,通过对光栅位置的微量调整模拟实际胶合后干涉仪整体状态,对模拟胶合后数据采用平场校正流程与单臂数据完全匹配下校正后的光谱对比显示,二者之间光谱平均偏差为0.6%,与不校正时4.1%的光谱偏差相比,校正后光谱复原精度大大提高,为后续进一步数据处理奠定基础。

关键词：空间外差平场配准光谱偏差

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太阳衰减屏的设计及性能评估

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量子电子学报 2018年第3期35卷 359-365页

作者：许和鱼张黎明司孝龙徐伟伟黄文薪刘辉汪伟乔延利中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学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

基于双太阳漫射板星上定标系统,建立了定标漫射板双向反射分布函数(BRDF)衰减监测模型,介绍了用于衰减入射太阳光通量的太阳衰减屏的结构设计。衰减屏透过率是影响星上定标精度的关键参数之一,需要在发射前精确测量。在实验室利用衰减... 详细信息

基于双太阳漫射板星上定标系统,建立了定标漫射板双向反射分布函数(BRDF)衰减监测模型,介绍了用于衰减入射太阳光通量的太阳衰减屏的结构设计。衰减屏透过率是影响星上定标精度的关键参数之一,需要在发射前精确测量。在实验室利用衰减屏透过率测量系统对其进行多次重复测量,结果表明衰减屏在测试角度范围内透过率为13.8%,测试不确定度优于0.54%(K为2),满足星上定标需求。测试结果可用于建立地面数据库,为后期星上定标提供数据支撑,对保证长期星上定标精度有重要意义。

关键词：遥感星上定标太阳衰减屏衰减屏透过率不确定度

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