风云三号气象卫星红外分光计在轨交叉定标精度监测系统

为了满足定量遥感对红外探测仪器定标精度监测的需求,采用风云三号气象卫星红外分光计(IRAS)与国际基准红外高光谱探测仪器进行交叉比对的方法,建立了FY-3C气象卫星红外分光计与高光谱仪器IASI的在轨交叉定标精度监测系统.通过对2014年一年的IRAS观测数据的定标精度监测和分析,结果显示,IRAS与IASI的相关系数均在0.98以上,通道1和18的定标偏差最大,分别为-3.7 K和2.1 K,通道9和16也有超过1K的偏差,其他通道的平均偏差均在1 K以内.地表观测通道8、9、18、19、20由于受卫星观测时空变化频繁的影响偏差标准差较大,在1.5~3 K左右,其他通道观测误差稳定性较好,均在1.5 K以内.通道2、3、4,10~13的定标偏差随目标亮温变化趋势不明显,通道14~20定标偏差随目标亮温变化趋势最强,最低和最高目标亮温对应的定标偏差之间的差别最大可达到5 K.定标偏差的时间序列分析表明大部分通道的定标偏差在一年的时间内保持稳定,变化幅度不超过0.3 K;通道15、19、20的定标偏差变化幅度约为1 K,通道1、14、16、17、18定标偏差一年的变化范围达到2~4 K.总之,在轨交叉定标精度监测系统为实时监测定标精度的变化提供了有效工具,为诊断仪器性能和改进定标方案提供了参考依据.     

基于多模板规则的多元映射图象平滑方法研究

基于超越函数和多分辨分析的思想，提出了一种图象空域平滑方法。该算法依据图象多层邻域卷积的一致性，自适应地选择平滑单元。它具有保持图象细节、稳健性较强和运算速度较快等优点；还提出了衡量图象清晰度的局部误差。     

TG-2多角度偏振成像仪云相态识别机载验证试验

天基多角度光学偏振测量技术可以用于探测云和气溶胶信息,而且对温度等先验信息的依赖性很弱。为了验证我国自主研制的TG-2多角度偏振成像仪的云相态探测功能,利用机载多角度偏振成像仪首次观测试验数据,结合典型条件下数值模拟结果,开展了液态水云偏振特征观测与数值模拟的对比分析。基于libRadtran模式的模拟表明,水云在140°散射角附近存在偏振辐射极大值(主虹)。基于探空和微波辐射计的探测结果分析表明,在试验区域3.7km高度以下存在液态水云。同时,机载多角度偏振成像仪也准确地获取了液态云滴在140°散射角附近呈现出的偏振辐射的极大值(主虹)特征。此外,相近时次的MODIS观测数据也表明,该区域存在大范围的液态水云。以上结果验证了我国自主研制的多角度偏振成像仪具有不依赖于温度等先验信息而识别云相态的功能,为后续进一步开展云相态的天基偏振观测奠定了基础。     

TG-2多角度偏振成像仪遥感影像地理定位与误差订正

搭载多个遥感应用载荷的天宫二号空间实验室(TG-2)于2016年9月发射,其中多角度偏振成像仪共设置12个观测通道(565~910 nm),是国内首个应用于空间探测的多角度偏振仪器。该仪器的数据质量对气溶胶和云的光学、微物理特性参数的精确反演至关重要,而高精度的影像地理定位是观测数据得以定量应用的基础。根据多角度偏振成像仪光学几何设计参数和航天器的姿态信息,基于参数法建立了影像观测像元与地面空间位置之间的关系模型。首先分析地球自转和航天器姿态偏差对像移造成的影响,进行相应的偏流角和安装矩阵初步订正,接着采用海岸线拐点法探测初步订正结果在沿轨和交轨方向的误差,并使用焦点纠正法直接在焦平面坐标系中补偿了两个方向上的地理定位误差。最终的定位误差评估表明,沿轨和交轨方向的平均误差保持在一个像元以内。     

多角度偏振探测技术

介绍了偏振遥感技术的用途以及国内外发展情况。详细论述了国内第一台空间多角度偏振探测仪器——天宫二号多角度偏振探测仪的技术方案、偏振定标试验、航空飞行试验和在轨飞行试验,并给出了评价结论。     

摆扫干涉光谱仪信号调制度影响分析

信号调制度是摆扫干涉光谱仪的一个重要性能指标.从摆扫干涉光谱技术原理出发,就反射镜的镜面弯曲误差、分束器性能变化和平行动镜的倾斜误差等几个方面对信号调制度的影响进行理论分析,给出了调制度表达式,并指出调制度与相对应的性能参数之间的关系.     

激光干涉仪光电检测电路的设计

依据大气垂直探测仪的设计要求,给出激光干涉信号光电检测电路的实现方法。通过选择合适的探测器,对前置放大级进行噪声分析,设计了低噪声光电转换前置放大电路。利用Multisim对2阶Butterworth低通滤波器进行仿真,验证了所设计的滤波器是可行的。简化设计了整形电路,从而获取脉冲输出信号。     

红外热图像像质评定方法

根据红外热图像和视觉认知的特点提出了一种新的红外图像质量评定方法－信息容量法。该方法考虑了视觉适应性和工外图像相关性，根据多维直方图定量评定红外图像质量，具有客观及与视觉一致的特点。     

红外图像的二维灰度变换增强方法

讨论了红外图像的二维灰度变换增强方法。为了准确地提取和增强景物灰度分布区间,提出了二维直方图的概念,并且通过分区域变增益二维灰度变换来适应各种复杂场景,结果表明,本文方法能够增强原图像的全部信息,明显地改善了视觉观察效果,优于传统的灰度变换方法。