一种多模态遥感器的主控与通信数字系统

在现代空间探测活动中,随着单模态遥感器技术发展的日益成熟,以及太空探测与开发的要求日益迫切,综合性遥感器逐渐成为发展的一个热点。所谓综合性遥感器,就是由多种遥感仪器组合为一个系统,相互间协调工作,实现多方面资源的共享,而其关键就在于控制与通信系统。结合实际工作,就一种多模态遥感器的主控与通信系统(M3RS-CC)进行整体性的介绍与分析。     

航天光学遥感器多单元并行实时通信仿真测试

设计了航天光学遥感器多单元并行实时通信仿真测试系统的体系结构及组成,阐述应用了航天光学遥感器内部多单元的通信机制与控制原理;提出了利用计算机检测与仿真技术结合,在通信控制电路基础上实现对相机内部单元并行的、实时的通信的新方法.通过对航天光学遥感器内部多单元实时通信原理分析和测试实验,以数理逻辑、信息技术和系统技术为基础,构造了航天光学遥感器内部多单元并行实时通信的半实物模型.应用高性能工业计算机与串行通信控制电路.以智能控制技术为指导搭建起仿真测试系统,经过测试实验证明,系统准确达到对航天光学遥感器内部多单元并行实时通信过程的仿真和检测要求,满足了对航天光学遥感器内部多单元运行状态长时间、高精度、高频率的实时监控.     

神舟4 号主载荷-多模态微波遥感器

多模态微波遥感器作为神舟4号主载荷是我国第一次进入太空的微波遥感器, 是一部集高度、散射计和辐射计为一体, 具有综合观测能力的微波遥感器。在神舟4号飞船在轨飞行实验期间,取得了大量的有效科学数据, 在轨实验获得成功。从多模态微波遥感器的研制要求出发, 列出了系统的主要指标, 介绍了多模态微波遥感器的工作原理、系统组成、运行控制模式和系统验证试验, 总结了在轨运行情况和数据处理结果, 给出了实验结论。
     

专用偏振成像智能遥感器设计研究

针对偏振成像遥感技术及其探测装置发展的需要,提出了一种微小型、高可靠性的专用偏振成像智能遥感器的设计思路,并给出了各模块的设计,以满足特殊平台探测需求.在此基础上与传统的偏振成像遥感CCD相机比较,分析了其特点和优势.仿真实例证明,设计的专用无人机载偏振成像智能遥感器能够实现偏振成像探测设备的轻小型化,且成像质量较好.     

大气探测傅里叶变换光谱仪

高精度的大气红外光谱遥感是实现数值天气预报、进行环境监测等应用的关键技术。论述了星载大气探测傅里叶变换光谱系统在完成这一高精度遥感测量中的重要地位及其发展与现状,从应用的角度提出了大气探测傅里叶变换光谱仪器光谱波段、分辨率等技术指标的要求,讨论了仪器的总体设计方案,提出了成功地进行大气傅里叶光谱探测所必须解决的关键技术。     

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     

水下无人潜航器探测与控制单元数据交互及其实现

作为探测用途的水下无人潜航器,其探测与控制单元数据交互的有效实现对确保其使命的实现至关重要;考虑到控制命令和探测参数的数据量不大,二者之间的通信采用可靠性高、抗干扰强、低速率的串口通信实现;文章探讨了水下无人潜航器探测与控制单元数据交互机制及其实现,并以PowerPC平台与RS422串口通信为例,结合VxWorks下的看门狗定时器机制,给出了一种高精度循环定时的串口通信的实现方法;系统实际长时间的运行和测试表明,该方法运行稳定可靠。     

神舟4号多模态微波遥感器散射计分系统

介绍神舟4号多模态微波遥感器散射计分系统的研制情况和在轨实验情况。首先简单介绍了系统组成、工作特点以及机载校飞实验, 随后介绍了数据处理过程以及遥感器地面信号处理系统的研制开发工作, 给出了在轨海面风场测量的实验结果以及亚马逊热带雨林的后向散射系数测量结果。     

遥感系统的光谱辐射定标

遥感系统的光谱辐射定标问题是遥感器设计和遥感数据使用中的一个重要问题,近几年来引起了国内外遥感界不少学者的重视和兴趣。本文概括地介绍遥感系统中光谱辐射定标技术的发展状况,以及国外几个著名的空间遥感器上所使用的定标方法。     

海上溢油遥感探测技术及其应用进展

介绍了海上溢油遥感探测常用的可见光、红外、紫外光学遥感器、微波辐射计、雷达、激光荧光器和油层厚度探测器等几种溢油遥感探测器的探测原理、能力及应用状况。可见光仪器的溢油探测能力非常有限；红外遥感器是有一定探测能力的最为实用的探测器；微波遥感具有全天候的特点，但空间分辨率低，识别能力也有一定的限制；而激光荧光器和油层厚度探测器等激光遥感器则是最有发展前景的一类溢油探测器。通过性能等方面的对比分析以及当前实际应用情况，分析了未来溢油遥感技术的发展趋势。     

基于被动微波的地表温度反演研究综述

热红外遥感反演地表温度已取得丰硕的成果,某些反演算法精度可达到1 K以内。然而在非晴空条件下,热红外遥感的应用受到很大限制,甚至无能为力。而被动微波遥感受大气干扰小,可穿透云层获取地表辐射信息,具有全天候、多极化及高时间分辨率等特点,在地表温度反演中具有独特的优越性。被动微波反演地表温度已经成为被动微波遥感技术应用研究的主要问题之一。系统阐述了微波热辐射机理、地表温度反演模型、反演算法及应用现状,分析了目前被动微波地表温度反演研究中存在的主要问题与技术难点,为后续相关研究提供参考。     

我国微波遥感现状及前景

分析比较了遥感技术中使用的可见光、红外和微波遥感器的特点,介绍了微波遥感理论研究内容和我国的研究现状,叙述了我国机载合成孔径侧视雷达、机载微波辐射计、机载微波散射计、机载海洋雷达高度计的研制和应用状况,指出目前我国机载微波遥感器已基本达到实用水平,并且在生产建设、科学研究和防灾减灾中发挥出作用。列出了国际主要对地观测卫星装载遥感器的情况,从中看出微波遥感器在对地观测中日益增强的作用,建议国家对微波遥感的研究和应用加强统一领导,加强机载实用运行、陆基实验、微波遥感理论研究,以确保早日实现我国自己的星载微波遥感。     

基于MQTT的液漏监测系统的设计与实现

针对实验室设计的高空间分辨率且价格低廉的液漏传感器,为了实现远程通信,在原有传感系统的基础上,加入了MQTT协议进行数据的远程推送与交互,同时基于Qt的跨平台特性开发了PC端和移动端均可使用的监测软件,系统管理员可通过PC端将控制指令下发给液漏传感系统,对液漏现场进行远程操控与数据实时监测,系统维修员可通过移动端查看维修通知单及告警信息,维修完成后提交维修订单。该系统实现了对液漏监测系统的实时采集和远程监测,有较好的应用前景。     

基于无线传感网络的森林灾害预警系统研究

森林灾害预警系统是采用数字视频、现代通信、计算机信息处理、太阳能等综合技术进行森林远程视频监控的系统工程。该工程以视频监控系统为基础,融合了GPS定位、气象传感信息、地理信息、遥感信息等技术,形成对森林灾害、湿地保护等进行全方位电子化管理的森林资源数字信息管理系统。无线传感网络是由大量传感器节点构成的自组织网络,它集成了传感器、微机电系统和网络三大技术,目的是感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息,并转发给数据处理中心,为森林安全状态提供依据。随着微机电系统MEMS、无线通信技术和电子技术的不断发展,使无线传感网络的实际应用越来越广泛。     

基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统设计

目前设计的工业机器人远程监控系统存在抗干扰能力差、功耗过高的问题。基于LoRa无线通信设计了一种新的工业机器人远程监控系统,系统硬件主要设计了主控芯片、工业机器人接口、电源电路和位移传感器四部分。主控芯片为SX1265/7/8型号射频芯片,选用STM32F1103C8T6型号MCU主控芯片作为LoRa无线通信的组网处理硬件,根据MCU主控芯片性能建立信号链,采用SPI接口使SX1276无线收发装置和单片机设备的接口关联,利用锂电池作为电源电路,通过AME8800AEETL稳压芯片稳定锂电池电源电压,使用WXY31拉线式位移传感器实现传感。引入LoRa无线通信技术,建立LoRa无线通信信号储存时序,接收采集平台下发监控指令,更新显示屏上的机器人工作状态,实现远程监控软件操作。实验结果表明,设计的基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统抗干扰能力得到有效加强,功耗明显降低。     

基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统设计

为控制卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差,实现对卫星遥感数据传输变化行为的准确监测,设计基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统。建立A/D转换电路与Zigbee网络节点的匹配关系,将所得卫星遥感数据按需分配给传感器模块与协调器设备,完成数据采集与监测终端的硬件设计。按照并行拓扑结构连接形式,实施MPI的基本调用,再联合数据进程编写原则,实现对MPI并行计算的完善。根据传感器几何校正原理,求取遥感数据度量值,再分析核函数表达式,完成对卫星遥感数据的处理。利用MPI并行计算,控制数据采集与监测终端的硬件执行设备,完成卫星遥感数据变化监测系统设计。实验结果表明,所设计系统的卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差明显缩小,能够准确监测卫星遥感数据传输变化行为。     

电波环境研究在微波遥感中的应用

电波环境特性与微波遥感技术的研究和应用之间具有紧密的联系。与光学和红外等其它遥感手段相比, 微波遥感以全天候全天时工作能力、穿透性强和多频段与极化信息丰富等特点受到遥感界的重视, 特别是随着理论和技术的发展, 微波成像和遥感信息解译(判读、反演、分类、识别等) 能力不断提高, 微波遥感的应用得到了迅速的发展, 微波信息原有的不足得到了很大的改善。但是, 电波环境效应的影响却制约了微波定量遥感和成像技术的进一步发展。电波环境在微波遥感中的作用可以分为两个方面, 一是直接作为微波遥感的目标或对象, 如地表特征信息; 二是作为对遥感目标的影响参与遥感过程。针对微波遥感中的电波环境效应影响, 分析了相关的电波环境因素和条件, 讨论了相应的几何和物理分析方法与模型。