检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2020年第12期41卷 1-14页

作者：王雨畅张国玉孙高飞刘石杨俊杰长春理工大学长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心长春130022

日照时数是直接表征太阳辐射的强弱的重要参考指标。随着人们对太阳能的开发,日照时数的观测愈发重要。近年来,日照计逐渐摆脱了对人工的依赖,各种自动式日照计纷纷出现,包括光电式日照计、直接辐射表等。在气象观测步入智能化的同时,... 详细信息

日照时数是直接表征太阳辐射的强弱的重要参考指标。随着人们对太阳能的开发,日照时数的观测愈发重要。近年来,日照计逐渐摆脱了对人工的依赖,各种自动式日照计纷纷出现,包括光电式日照计、直接辐射表等。在气象观测步入智能化的同时,日照计的发展也面临新的考验。在介绍日照计测量方法的基础上对日照计进行分类,根据文献对日照计的历史和技术发展进行了研究,回顾了日照计在国内外的研究进展,对一些代表性的日照计的结构和性能参数进行详细介绍,并对新式的日照计进行概述。最后从观测需求、测量方法及使用的传感器3个方面综合起来说明日照计研究遇到的困难,并展望了日照计的未来发展方向。

关键词：日照计日照时数传感器综述

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双氙灯光源积分球日照计校准系统

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光学学报 2022年第1期42卷 155-165页

作者：崇伟吕文华张健梁婧杨晓彤刘石张国玉杨科三长春理工大学光电工程学院中国气象局气象探测中心光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林省光电测控仪器工程技术研究中心航天新气象科技有限公司

为解决旋转热释电日照计(RPSDR)室外校准易受环境影响、重复性差、效率低等问题,提出了一种以双氙灯光源积分球系统校准RPSDR的室内校准方法。根据RPSDR的组成、结构和测量原理,利用太阳模拟、积分球环境模拟等技术,设计了以氙灯太阳模... 详细信息

为解决旋转热释电日照计(RPSDR)室外校准易受环境影响、重复性差、效率低等问题,提出了一种以双氙灯光源积分球系统校准RPSDR的室内校准方法。根据RPSDR的组成、结构和测量原理,利用太阳模拟、积分球环境模拟等技术,设计了以氙灯太阳模拟器输出直接辐射、以穹顶氙灯模拟散射辐射的双光源积分球日照计校准系统,提出了积分球结构参数,分析了氙灯光源的辐照度分布和光谱修正,建立了在室内进行日照阈值校准、在室外进行日照时数验证的综合性RPSDR校准方法。经测试,校准系统的有效辐照面内的辐照度均匀性含中心点时为2.5%,不含中心点时为1.6%,有效辐照面内每小时的阈值点辐照度稳定性为0.68%,光源匹配AM1.5 A级太阳光谱能量分布;对一台RPSDR进行室内阈值校准和室外日照时数比对实验,结果验证了经系统校准后的RPSDR测量的日照时数与直接辐射表测量的日照时数参考值的相对误差不超过1%,绝对误差不超过0.26 h,满足气象行业日照时数的观测要求。

关键词：测量旋转热释电日照计双氙灯光源积分球日照阈值室内校准

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轻小型掩膜式光谱光学系统

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红外与激光工程 2020年第4期49卷 192-199页

作者：李鹏达胡源钟晓明王旭王月旗李轶庭骆强长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室北京100094 西安现代控制技术研究所陕西西安710000

掩膜式光谱仪通过分光镜,将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集,然后对其进行信息融合,实现光谱高动态视频信号的获取,在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题,针对光谱光学系统部分,进行镜片... 详细信息

掩膜式光谱仪通过分光镜,将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集,然后对其进行信息融合,实现光谱高动态视频信号的获取,在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题,针对光谱光学系统部分,进行镜片数量的精简化设计,采用光栅替换传统棱镜,在实现线性色散的同时使结构进一步紧凑。并针对光栅无用级次产生的杂散光问题进行分析,论证了系统设计的可行性。最终设计的系统在400~1 000 nm范围内,光谱分辨率均小于4 nm,全视场奈奎斯特频率处平均调制传递函数(MTF)均大于0.4,像面照度均匀性高于0.9,实现良好像质;同时杂散光产生的信噪比为0.06,不影响光谱信息的采集。

关键词：掩膜式光谱仪光学设计光栅小型化

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表面增强硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)薄膜非线性吸收(特邀)

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红外与激光工程 2020年第12期49卷 204-208页

作者：刘艺超周姚赵建行周见红宋瑛林长春理工大学光电工程学院吉林长春130000 长春理工大学光电测量和光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130000 哈尔滨工业大学物理系黑龙江哈尔滨150001

文中利用热蒸发以及退火等工艺制备了支持局域表面等离子体激元(LSP)的微纳结构,来增强硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)(GSS)薄膜的非线性吸收效应;搭建了Z-scan光路,实现了对样品非线性折射与吸收的测量;通过对样品透射光谱的分析,揭示... 详细信息

文中利用热蒸发以及退火等工艺制备了支持局域表面等离子体激元(LSP)的微纳结构,来增强硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)(GSS)薄膜的非线性吸收效应;搭建了Z-scan光路,实现了对样品非线性折射与吸收的测量;通过对样品透射光谱的分析,揭示了GSS非线性吸收增强效应的原理。并研究了该微纳结构对不同厚度GSS非线性吸收的增强规律。文中用到的LSP微纳结构制作简单,无需复杂光刻工艺,可为增强材料光学非线性研究提供重要参考。

关键词：非线性光学硫系玻璃非线性吸收增强局域表面等离子体激元

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两段式双五棱镜光束平移系统精度研究

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中国激光 2019年第7期46卷 151-157页

作者：刘成功母兴俊林鹤张磊长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室

在光学扫描和光电检测系统中,为了实现远距离、大范围光束平移的目的,对由双五棱镜构成的光束平移系统进行精度分析,并利用自准直法对系统的平行性精度进行测试。其组件中两个五棱镜摆放位置相对于理论位置存在误差,导致系统中出射光与... 详细信息

在光学扫描和光电检测系统中,为了实现远距离、大范围光束平移的目的,对由双五棱镜构成的光束平移系统进行精度分析,并利用自准直法对系统的平行性精度进行测试。其组件中两个五棱镜摆放位置相对于理论位置存在误差,导致系统中出射光与入射光不平行,利用自准直法对系统进行光学装调,以保证出射光与入射光的平行性。但该平移组件在工作时通过转动副绕入射光轴旋转,系统会相对于某一机械轴产生转动误差,导致双五棱镜系统坐标转换矩阵发生变化,出射光与入射光不再平行。通过分析五棱镜的方位误差和系统整体的转动误差与系统误差之间的非线性关系,建立数学模型,并利用仿真实验加以验证理论分析的正确性,最后提出减小系统误差的解决方案,将其组件平移精度控制到10″以内,为棱镜在光束折转时的误差分析提供借鉴。

关键词：测量光束平移动态光学误差分析光学调整

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叉耳式大部件对接的高精度测量与路径规划

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中国激光 2020年第12期47卷 199-209页

作者：黄小童李丽娟林雪竹郭丽丽熊伟华长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022

针对新型飞行器对装配精度需求的不断提高,常用的数字化测量辅助装配系统已无法满足的问题,基于iGPS激光测量系统提出一种新型多装置混合对接测量方法,并基于该测量方法建立位姿测量模型、位姿解算模型和对接路径解算模型。iGPS激光测... 详细信息

针对新型飞行器对装配精度需求的不断提高,常用的数字化测量辅助装配系统已无法满足的问题,基于iGPS激光测量系统提出一种新型多装置混合对接测量方法,并基于该测量方法建立位姿测量模型、位姿解算模型和对接路径解算模型。iGPS激光测量系统引导全局对接后,触发局部多数据融合测量系统对局部位姿进行传感,通过局部位姿解算模型即可求解接合耳片之间的角度误差和位置误差,补偿误差后可优化对接路径,从而提高对接精度。实验结果表明,补偿误差后的位置精度达到5.8×10-2mm,角度精度达到9°×10-3,说明所提方法满足实际对接精度的需求。

关键词：测量大部件对接 iGPS激光测量多数据融合误差补偿路径优化

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太阳辐射散射分数Sigmoid函数建模与验证分析

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光学学报 2020年第19期40卷 1-12页

作者：崇伟吕文华张健梁婧杨晓彤张国玉长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 中国气象局气象探测中心北京100081 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心吉林长春130022

为研究太阳辐射散射分布对日照时数测量的影响,基于大气辐射传输理论,利用泰勒级数展开,建立了散射分数、晴空指数和大气光学质量的Sigmoid函数模型。利用不同时间尺度的辐射数据训练集,通过非线性拟合得到了散射分数与晴空指数和大气... 详细信息

为研究太阳辐射散射分布对日照时数测量的影响,基于大气辐射传输理论,利用泰勒级数展开,建立了散射分数、晴空指数和大气光学质量的Sigmoid函数模型。利用不同时间尺度的辐射数据训练集,通过非线性拟合得到了散射分数与晴空指数和大气光学质量的变化关系的数学模型,给出了一维模型S0和二维模型S1。利用不同地域观测站点的太阳辐射数据建立验证数据集,利用Sigmoid模型计算了散射分数,分析了实测值与计算值之间的相关系数、平均偏差、均方根误差和t-统计量等。结果表明,采用Sigmoid模型计算的散射分数值与实测值相关系数在0.8以上,平均偏差在±0.2以内,均方根误差在0.25以内,t-统计量最小低至0.0172。本研究为散射辐射分布模型的构建提供了新的方向,下一步需引入更为广泛的辐射数据进行模型跨地域的适用性研究。

关键词：大气光学 Sigmoid模型散射辐射晴空指数大气光学质量日照时数

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基于太赫兹传播仿真模型的涂层高精度厚度检测

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光学学报 2020年第13期40卷 74-80页

作者：程滨任姣姣顾健李丽娟高天元长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022

在太赫兹厚度无损检测中,针对薄涂层上、下表面回波不可分的问题,测定频率为0.2~7 THz的普通面漆涂层的光学参数,根据其在频率为0.2~2 THz时的光谱特性,采用折射率常数模型和消光系数常数模型建立了反射式太赫兹波传播仿真模型。将仿真... 详细信息

在太赫兹厚度无损检测中,针对薄涂层上、下表面回波不可分的问题,测定频率为0.2~7 THz的普通面漆涂层的光学参数,根据其在频率为0.2~2 THz时的光谱特性,采用折射率常数模型和消光系数常数模型建立了反射式太赫兹波传播仿真模型。将仿真波形与实际太赫兹检测波形的差值方程组作为目标函数,提出最小二乘厚度优化方法,同时引入太赫兹发射器与样品间的距离参数对目标函数进行优化。设计具有不同阶梯厚度的面漆涂层样件进行无损检测厚度成像实验。实验结果表明:所提方法对定量无损检测精度有显著提高效果,对面漆涂层来说,厚度检测精度达到了7.9μm,相较于现有方法提升了2个数量级;距离参数的引入实现了对检测过程中太赫兹发射器与样品间距离分布的可视化分析。

关键词：测量光谱学太赫兹成像涂层厚度无损检测

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基于LED光源的运动式太阳模拟器控制系统

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空间科学学报 2020年第1期40卷 134-140页

作者：苏拾任谊文王逸文盖竹秋张宇张国玉孙高飞刘石张健杨松洲长春理工大学光电工程学院长春130022 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 北京控制工程研究所北京100190

为了解决编码式太阳敏感器装星后现场的功能测试,研制了一种基于LED光源的运动式太阳模拟器,为该测试提供模拟的太阳光信号和太阳光矢量信号.基于太阳模拟器组成与工作原理,对光源辐亮度和矢量运动的控制系统进行研究.根据太阳光信号要... 详细信息

为了解决编码式太阳敏感器装星后现场的功能测试,研制了一种基于LED光源的运动式太阳模拟器,为该测试提供模拟的太阳光信号和太阳光矢量信号.基于太阳模拟器组成与工作原理,对光源辐亮度和矢量运动的控制系统进行研究.根据太阳光信号要求,通过光源选取与功率计算确定LED型号和个数,并采用压控恒流源驱动技术对光源辐亮度进行线性调节.根据太阳光矢量信号要求,通过负载扭矩与功率计算选取GUS-60型超声电机,采用16位绝对式编码器对运动角度进行测量,以数字信号处理器为主要器件对电机进行闭环反馈控制.测试结果表明,光源控制系统能够实现辐亮度在0~527.4 W·m^-2内线性可调,矢量运动装置在-15°~40°内的运动角度控制精度优于±0.01°,满足编码式太阳敏感器的测试要求.

关键词：运动式太阳模拟器 LED光源恒流驱动技术超声电机闭环反馈控制

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基于折反射全景相机的360°车载全景驾驶辅助系统设计

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光电子技术 2021年第1期41卷 34-38页

作者：国博陈军吕耀文长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 东风富士汤姆森调温器有限公司武汉430100

针对目前多摄像头拼接式车载全景系统安装复杂、成本较高的问题,提出了一种基于折反射全景相机的车载障碍物距离估计系统,可估计车辆周围360°障碍物的距离。设计了一种基于同心圆环的标定图案,通过折反射全景相机拍摄标定图案,利... 详细信息

针对目前多摄像头拼接式车载全景系统安装复杂、成本较高的问题,提出了一种基于折反射全景相机的车载障碍物距离估计系统,可估计车辆周围360°障碍物的距离。设计了一种基于同心圆环的标定图案,通过折反射全景相机拍摄标定图案,利用最小二乘法建立地面距离与全景图像上的线段长度的对应关系,实现距离标定。实验结果表明,全景图像经过椭圆校正可以提高距离测量精度,地面距离拟合平均误差由9.5 cm减小至6 cm;二次曲线表达地面距离和图像像素信息的关系,距离估计精度为6.442 cm,可应用于车辆行驶过程中的距离显示和防撞预警。

关键词：折反射相机车载全景同心圆环标记最小二乘法

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