利用高频微波被动遥感探测大气

现已上天的微波辐射计大都采用１００ＧＨｚ以下频率,其观测资料应用的最大限制就是它们的空间分辨率不够高。随着高频微波元器件研制技术的不断发展,我们对使用毫米波、亚毫米波及更高频段进行地气系统遥感的可行性及重要性都已有了相当充分的认识。这里试图给出一个有关使用微波１１０ＧＨｚ以上高频在进行大气参量被动遥感方面研究的简要综述,包括大气温度和湿度廓线的反演、卷云遥感以及云和降水的探测     

星载微波散射计的在轨定标技术现状及展望

星载微波散射计通过测量海面不同方位向的后向散射系数反演出海面的风速和风向,为了满足测量精度要求,必须对其进行在轨定标.本文总结了现有微波散射计的在轨定标技术,包括有源定标器法、陆地自然目标法、海洋目标法和星星交叉定标法;然后分析了每种定标方法的优缺点;最后,描述了现有定标方法适用扇形波束体制散射计和笔形波束圆锥扫描体制散射计的特性.     

CE-1卫星微波探测仪测温电路对地面定标精度的影响分析

简要介绍了基于微波连接网络硬件辐射传输模型的CE-1卫星微波探测仪定标试验,给出了试验结果,并对试验结果进行了分析和验证。在此基础上,重点分析了测温精度对地面定标结果的影响,分析结果表明,测温电路的测温精度达到0.5 K,测温电路的性能满足微波探测仪定标的要求,测温误差对地面定标精度的贡献小于0.1 K,在接收机工作温度和环境温度差别较大时,基于测温电路的微波连接网络硬件辐射传输模型校正使定标结果得到明显的改善。     

全极化微波辐射计与传统微波辐射计星上定标方法比较分析

高精度星上定标是辐射计测量数据稳定可靠的关键。概述了传统微波辐射计两点定标方案和全极化微波辐射计星上定标的特点,对已提出的3种全极化定标方案应用于星上定标的可行性展开初步分析,并针对传统辐射计和全极化辐射计星上定标方案的差异,从定标方程、定标误差和定标精度3方面进行了对比分析。
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点目标的机载SAR辐射定标实验精度分析

辐射定标的精度高低直接关系着后续定量遥感技术应用。鉴于辐射定标工作的重要性,该文利用积分法与峰值法提取点目标能量,计算定标常数,并通过TerraSAR-X和机载SAR数据分别进行定标实验。依照定标实验,分析了影响定标精度的主要因素。其中,定标设备方面,三角形角反射器相比四面角形角反射器定标结果稳定;定标算法方面,积分法比峰值法定标具有更高的稳定性,但也有可能对定标常数高估。实验结果表明,机载SAR定标虽然受到飞行平台稳定性的影响,但依然取得了较高稳定度的结果。     

MICONEX 2002展品综述(续完)

3　物位测量本届展览会展示微波物位计的厂家有Ｖｅｇａ及Ｅ+Ｈ公司。展出产品可分 3类 :高档型 ,精度可达±1ｍｍ ,量程可达 4 0ｍ ,主要用于高精度储罐液位计量 ,如Ｅ +Ｈ公司的ＭｉｃｒｏｐｉｌｏｔＳ系列 ;中档型 ,精度约为±(3～ 5 )ｍｍ ,如Ｓｉｅｍｅｎｓ的ＬＲ4 0 0 ,Ｅ +Ｈ的Ｍ系列及ＶｅｇａＰｕｌｓ4 0系列等 ;经济型 ,精度约± 10ｍｍ ,量程约 2 0～30ｍ ,有二线制产品。大多数经济型脉冲微波物位计的微波频率采用5 8ＧＨｚ或 6 3ＧＨｚ ,其辐射角较大 (约 30°) ,易在容器壁或内部构件上产生干扰回波。本届展览会上展出了采用…     

基于法向量的多视点定标球球心算法

逆向工程中常用基于定标球的方法实现多视点合并,定标球球心的计算精度决定了合并的精度。该文提出了一种基于法向量的定标球球心算法,利用扫描数据点的法向量等相关性信息和视点扫描特性,从扫描点云数据中提取出定标球的球面数据点,从而准确计算出定标球球心。大量真实数据对比实验表明,算法具有较高的精度和较好的稳定性。     

W波段功率探头自动定标设计与实现

目前对微波测量仪器主要采用手动定标,操作较为繁琐.该文设计了一种单独的热敏式W波段功率探头,并设计了该探头的自动定标电路.其基本原理是通过电加热微波功率探头前端的微波吸收体等效代替被吸收体吸收微波所产生的热量,通过测量电加热的功率值,等效计算电磁波功率值.这种方法测量具有很高的精度.整个系统定标过程自动完成,操作十分简单,且定标最小分辨率可达38.2 μW.经过定标完成,功率探头的验证具有很高的精度,可达到3 mW.     

降低微波成像仪接收机非线性偏差方法研究

FY-3卫星微波成像仪用于大气微波遥感、海洋微波遥感和陆地微波遥感,是气象、海洋和灾害监测的重要遥感手段之一。微波成像仪在轨运行时能否获取有价值的探测资料,得到定量化的应用和真正的业务使用,主要取决于微波成像仪能否进行精确定标。而非线性偏差的大小又直接与微波成像仪定标精度的大小有关。主要分析了影响微波成像仪非线性偏差的因素,以及降低微波成像仪非线性偏差的方法,并给出了微波成像仪各通道真空定标下非线性偏差。     

微波辐射计遥感火情实验

利用多频段微波辐射计（３．０，５．４ＧＨｚ）及红外测温仪在长春净月潭地区进行了多次遥感火情实验。详述了实验过程，并对两组实验数据进行了分析比较。微波辐射计输出与红外测温仪输出在趋势上取得较好的一致性     

23.8GHz数字相关型全极化微波辐射计的定标及其影响分析

为实现全极化微波辐射计对海面风场的高精度测量,不但需要特殊的全极化定标基准,同时需要高稳定性的接收机系统。恒温控制是提高系统稳定性简单有效的途径之一。基于23.8GHz的数字相关型全极化微波辐射计,考虑温度对于定标的影响,采用特殊的温控方案,设计出一套恒温控制系统,使辐射计工作在一种稳定的状态下。实验结果表明:通过恒温控制可以使辐射计工作维持在一种稳定的状态,从而可以简化定标过程,延长定标周期,同时保证定标精度的要求。     

一种新型MEMS微波功率传感器的设计与模拟

提出了一种新型的三明治结构MEMS微波功率传感器结构,与传统传感器相比,新结构由于采用了垂直传热方式而具有较小的热损耗。在输入相同功率的情况下,模拟了热电堆的温度分布,三明治结构热电堆的温度高于传统结构,因此具有更高的灵敏度。同时模拟了两种结构的阻抗匹配特性,其差异不大,在1~6GHz的频率范围内,三明治结构的回波损耗小于-30dB;在6~20GHz的频率范围内,其回波损耗小于-20dB,显示了良好的匹配特性。     

基于多视图像的摄像机自标定方法

摄像机标定是三维重建时的必要步骤。传统的标定方法对设备要求高、操作繁琐,而自标定方法虽然简便,但精度不高,会严重影响三维重建的效果。因此,越来越需要一种操作简便并且精度高的自标定方法。采用SIFT特征点匹配算法,根据多视序列图像中对应点间的相互关系,利用光束法平差,提出了一种基于局部-全局混合优化的迭代优化方法。针对图像匹配量大的问题,提出了一种邻域内图像互匹配方法来降低时间代价。实验表明,本文提出的多摄像机自标定方法是一种有效的高精度方法,采用的邻域内图像互匹配技术能很好地降低图像匹配的时间消耗。根据多视图像的对应点间相互关系,充分利用局部-全局优化的思想,通过混合优化的方法得到相机参数,对比现有自标定算法,本文给出的方法有较高的精度和鲁棒性。     

中国江淮、黄淮地区陆面微波比辐射率的变化特征

陆面微波比辐射率较高且易变,造成陆面上反演降水以及其它大气参数较为困难。对于地表特征复杂的中国,陆面微波比辐射率的研究还很有限。通过利用Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)卫星上同步扫描的VIRS（红外和可见光）与TMI（微波）资料以及微波辐射传输模式反演了中国江淮、黄淮地区陆面微波比辐射率。然后,结合MODIS提供的地表类型数据,分析了江淮、黄淮地区不同地表微波比辐射率的时空变化特征。 结果表明该地区的农作物地表比辐射率最小,垂直与水平比辐射率极化差最大;而森林地表比辐射率最大,极化差最小。此外,不同地表的微波比辐射率昼夜变化明显,季节变化不明显。比辐射率估算误差中,地表温度、微波亮温和大气相对湿度3因子的准确计算对22 GHz和85 GHz的影响较为明显,对其它通道影响较小。对于小于85 GHz的通道,比辐射率估算精度受微波亮温的影响最为明显,地表温度其次,相对湿度最小;对于高频85 GHz,相对湿度的影响最明显,其次是微波亮温,最后是地表温度。     

一种改进的摄像机内外参数初值计算方法

两步法是一种典型的多阶段最优化摄像机标定方法,其优点是标定精度高,容易实现。该算法的关键是第一步计算出来的外部参数和与畸变无关的内部参数的初值。由于初值的计算不是纯粹的线性问题,计算起来比较复杂。本文对此进行了改进,采用一种新的方法计算初值。另外,由于图像坐标值的精度直接影响标定精度,本文为此采用了数学形态学学的膨胀和腐蚀方法,有效地克服了噪声的影响。实验结果表明,与平面模板两步法进行比较,本文算法减少了运算量,标定的结果适用于精度较高的场合。     

Automatic testing of MMIC wafers

Microwave probes are used extensively for linear and nonlinear characterization of microwave devices on wafer and are commercially available for use at frequencies up to 65 GHz. An on-wafer noise measurement test system, for discrete devices, is now commercially available and on-wafer power measurement techniques are emerging slowly. These probes are also getting more recognition for the testing of packaged chips, packages, and modules. More accurate calibration techniques and their on-wafer validation are being developed. Automatic testing of MMIC wafers, using an integrated test system, is a key requirement for the development of low-cost IC production.     

Effect of vegetation on soil moisture sensing observed from orbiting microwave radiometers

The microwave radiometric measurements made by the Skylab 1.4 GHz radiometer and by the 6.6 GHz and 10.7 GHz channels of the Nimbus-7 Scanning Multichannel Microwave Radiometer were analyzed to study the large-area soil moisture variations of land surfaces. Two regions in Texas, one with sparse and the other with dense vegetation covers, were selected for the study. The results gave a confirmation of the vegetation effect observed by ground-level microwave radiometers. Based on the statistics of the satellite data, it was possible to estimate surface soil moisture in about five different levels from dry to wet conditions with a 1.4 GHz radiometer, provided that the biomass of the vegetation cover could be independently measured. At frequencies greater than about 6.6 GHz, the radiometric measurements showed little sensitivity to moisture variation for vegetation-covered soils. The effects of polarization in microwave emission were studied also.     

高阶径向畸变对张正友平面标定算法精度的影响

机标定是视觉测量工作中非常重要的一步。张正友教授提出的基于平面标定物的相机标定方法,是目前使用最广泛的方法之一。但张氏方法只考虑前两阶的径向畸变,因此,本文研究高阶径向畸变对张氏标定方法精度的影响。以棋盘格作为仿真模板,对其进行基于Matlab的仿真标定实验,求得不同径向畸变条件下标定结果的误差,并分析其关系。通过仿真实验结果分别绘制三阶径向畸变与标定误差的关系曲线及四阶径向畸变与标定误差的关系曲线。三阶径向畸变和四阶径向畸变对标定误差的影响十分相似,高阶径向畸变与标定误差关系曲线基本符合抛物线。同时,高阶径向畸变对二阶径向系数标定精度的影响远大于对一阶径向系数标定精度的影响。     

微光学陀螺双频率调制理论与实验研究

对微光学陀螺双频率调制中需要极高调制频率差的问题.提出了一种基于三角波的双频率调制技术.解决了双频率锯齿波调制的回扫时间问题以及数字波形中的台阶效应;指出了不同检测范围和检测精度对应于不同的调制信号频率差;确定了产生特定调制频差的三角波信号波形参数的选取及其实现方法;指明了三角波斜率转折点对调制结果的影响,并提出该问题的解决方法.采用自由谱线宽度1.61 GHz、本征谱线宽度30.1 MHz的集成光学谐振腔陀螺进行实验,完成静态双光路锁定,验证了三角波调制的可行性和优越性.     

足球机器人全局视觉系统的快速标定方法

针对足球机器人全局视觉系统的特殊应用场景,提出了一种基于两步法简化标定模型的快速有效标定算法。利用近似欧拉角旋转矩阵建立摄像机标定模型,确定需要求取的摄像机内外参数,借助场地上现有的一些标志点作为靶标,对模型的相关参数进行分步求取初始值,并利用L-M优化算法对摄像机内外参数进行分步优化求取精确值。通过实验分别从标定误差和机器人动作实现效率两个方面与其他标定算法进行对比,验证了该算法具有较高的标定精度。实验表明,本算法的优点在于不用借助专门的标定靶标,即可快速有效完成相机标定,标定精度可达1mm,且标定过程简单易实现。