基于PSIM的偏振光谱仪集成实验样机

为了将偏振光谱强度调制(Polarization spectral intensity modulation, PSIM)技术应用于室外目标 的偏振遥感测量,在PSIM偏振光谱仪实验室搭台实验基础上,开展了PSIM实验样机一体化集成设计。 首先,将由格兰泰勒棱镜和两块高阶石英晶体延迟器构成的调制器按照原理要求集成安装成一个组件, 再将该组件安装到光栅光谱仪的光学头部,完成PSIM偏振光谱仪系统的硬件一体化设计。利用交互式数据 语言(Interactive data language, IDL)程序设计语言编写程序,将文件读写、数据处理及结果显示等功能 集成在统一的用户界面中,实现了PSIM偏振光谱仪系统数据处理算法软件的一体化设计。最后,通过测量 解析水平和垂直线偏振光的全Stokes矢量元素谱定性验证了实验样机的测量能力;利用偏振定标系统完成 了集成实验样机的偏振定标。实验数据处理结果表明：实验样机能够实现待测光全Stokes矢量元素谱的同步获取; 偏振定标盒输出光的全谱段偏振度值,实验样机的测量结果与理论输出结果间的最大误差约为0.003。实现了集成实验样机的设计目标。     

偏振光谱仪偏振探测精度分析

用于野外地物偏振光谱测量的偏振光谱仪,其偏振探测精度直接影响到地物偏振光谱信息获取的准确性,进而影响到目标偏振特性的解译水平。设计了适用于光栅光谱仪的偏振测量组件,将两种型号的光栅光谱仪改装成偏振光谱仪。基于可调偏振度光源验证偏振光谱仪的偏振光谱测量精度,首先分析了偏振光谱仪的偏振敏感性,然后给出了偏振光谱仪对可调偏振度光源输出不同偏振度谱的实验测量结果。实验结果表明:在460~920 nm波长范围之间,偏振光谱仪具有一定的偏振敏感性,加装退偏器之后,偏振光谱仪对输出光的测量偏振度与可调偏振度光源输入的标准偏振度具有很好的一致性,实测值与理论值的绝对误差均在2%以内,从而验证了两种型号的偏振光谱仪偏振测量组件设计的可行性,能够满足实验测量的要求。     

成像光谱仪数据信息提取和分类方法探讨

成像光谱技术的应用，开辟了遥感技术的新纪元。由于成像光谱仪的数据具有波段多，光谱分辨率高，数据量大，数据率高等特点，传统的数据处理方法无法 适应成像光谱数据的处理，本文对成像光谱仪数据信息提取和分类方法进行了探讨，提出了一个系统地对高分辨率成像光谱数据进行处理，分析、分类的方案。经过分析，我们认为该方案具有先进性和可靠性。     

成像光谱仪数据信息提取和分类方法探讨

成像光谱技术的应用，开辟了遥感技术的新纪元。由于成像光谱仪的数据具有波段多，光谱分辨率高，数据量大，数据率高等特点，传统的数据处理方法无法适应成像光谱数据的处理。本文对成像光谱仪数据信息提取和分类方法进行了探讨，提出了一个系统地对高分辨率成像光谱数据进行处理、分析、分类的方案。经过分析，我们认为该方案具有先进性和可行性。     

多角度偏振成像光谱仪的光学设计

大气气溶胶是引起全球气候变化和空气质量问题的重要因素之一,利用卫星遥感监测全球大气气溶胶具有重要意义。利用大气气溶胶的多角度偏振光谱信息联合反演,可有效去除地表反射的影响,获得精确的遥感结果,因此亟需研究具备多角度偏振光谱信息获取能力的一体化光学仪器。所设计的多角度偏振成像光谱仪光学系统,前置望远物镜采用多镜头视场拼接方式,实现地面目标沿轨方向60内多角度探测,分光系统共用一个Offner分光装架。像质评价结果显示,在探测器奈奎斯特频率处中心波段的MTF达到0.8,点列图均位于艾里斑范围内,各项指标均满足设计要求。光学系统整体结构紧凑、无运动部件,可实现目标多角度偏振光谱图像的信息获取。     

通道式偏振遥感器偏振定标方法研究

通道式偏振遥感器可获取目标光谱辐亮度、偏振度和偏振方位角等多维度信息,是目前最常用的偏振遥感探测的主要仪器类型之一。介绍了通道式偏振遥感器偏振定标的原理,根据矩阵光学理论和辐射度学理论,构建新的Stokes矩阵,从光谱维建立完善的偏振定标模型,分析了需要定标反演的参数,并给出了相应的定标方法,可为类似的通道式偏振遥感器的偏振定标工作提供参考。     

多角度偏振成像仪系统级偏振定标方法研究

系统级偏振定标是多角度偏振成像仪(Directional polarization camera, DPC)研制过程中的关键环节,对于提高大气气溶胶和云相态等定量化探测应用具有重要意义。结合矩阵光学和辐射度学理论,建立了多角度偏振成像仪偏振响应定标模型,对关键影响参量进行定标。采用大口径积分球参考光源和分视场测量方法,消除了光楔平板对DPC三检偏通道视场非一致性的影响,实现了高频和低频相对透过率的高精度测量。采用傅里叶级数的分析方法,建立全视场起偏度的测量模型,消除参考光源偏振方位角绝对位置引入的测量误差,实现光学系统偏振特性的准确测量。采用可调偏振度光源和大口径积分球辐射源,开展了偏振定标精度的比对验证实验和精度分析。测试结果表明,全视场偏振定标精度优于0.5\%,自然光状态下的偏振定标精度优于0.05\%,验证了宽视场偏振遥感器偏振辐射响应定标模型的合理性,说明该系统级偏振定标方法可满足宽视场光学偏振遥感器的高精度偏振观测科学应用要求。     

宽场偏振干涉成像光谱仪的调制度研究

干涉成像光谱技术是一种集双光束干涉技术、二维成像技术以及高分辨率光谱技术于一体的高新遥感探测技术,常用来进行监视、识别和探测各种民用和军事目标。基于双折射晶体的宽场偏振型干涉成像光谱仪是该技术中的一种典型代表,组成其系统的偏光元件的性能是决定其成像质量和光谱复原精度的关键因素。论文考虑元件偏振误差和延迟误差对光路传播的影响,采用偏振追迹法推导出了系统干涉调制度的理论表达式,给出了其随入射角、入射波长、入射方位角以及元件偏振化方向和相位延迟量的变化特性,并定量分析了其允差范围。这为基于偏光器件成像光谱仪的系统设计、高光谱复原以及工程实践提供了重要的理论指导和技术支持。     

基于偏振测量的粗糙表面参数反演方法

材料的复折射率是计算偏振度时不可缺少的物理参数。由于直接测量复折射率较为困难,在现有的粗糙表面偏振双向反射分布函数（polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function,pBRDF）的基础上,推导了材料的偏振反射率表达式,提出了入射光线为线性偏振时材料表面参数的反演方法,提高了复折射率计算的适用性。反演结果与文献中参考值的对比表明,该反演方法具有较高的可靠性。     

基于微偏振阵列的干涉型高光谱偏振成像方法

光谱和偏振辐射特性是实现精细目标识别的重要光学参量,融合光谱和偏振信息分量的光谱偏振成像探测技术有效利用两者的互补性,提高在复杂背景环境下的目标识别能力,在环境监测、军事侦察和大气分析等领域具有巨大的发展潜力。围绕目标的光谱和偏振信息探测问题,研究了一种基于微偏振阵列的干涉型高光谱偏振成像技术。在研究Sagnac干涉型高光谱成像技术的基础上,利用微偏振阵列调制原理引入Stokes偏振分量信息探测。通过分析系统的工作原理,设计了系统的干涉成像光路模型,并对光谱信息反演方法以及偏振信息提取方法进行了讨论分析。搭建了实验装置,对实际场景目标进行了光谱偏振成像实验,得到了较好的实验结果。研究表明:该光谱偏振成像技术不仅具有高光通量、高光谱分辨率的优点,而且能够实现偏振信息的同步获取。     

基于云计算的多源遥感数据服务系统研究

在分析了遥感影像数据及数据使用现状的基础上,综合考虑了云计算技术在遥感应用领域使用的必要性和可行性,设计了基于云计算的多源遥感数据服务系统。阐述了基于云计算的多源遥感数据服务系统体系结构及关键业务流程,包括遥感数据云存储、遥感数据云处理、遥感数据应用服务及遥感业务注册组装等。最后,通过原型系统的实现验证了系统设计既能保护原始数据的安全,又能降低数据使用的成本,同时还能够提高数据的共享率和用户使用率。     

基于大数据背景下的计算机信息处理技术研究

大数据时代已经到来,必将给社会带来翻天覆地的变化,大数据顾名思义就是“大的”、“海量的”数据,它涉及五个领域,包括数据挖掘、数据分析、机器学习、人工智能和业务分析,巨量的数据在收集、存储、分析方面必然是巨大的工作量,即便依据最先进的计算机信息处理技术,都无法对所有数据进行精细化的处理,不过随着5G通讯技术的发展和大规模商用,必然有促进作用,可以说发展至今,大数据时代才刚刚开始。     

走航水体高光谱观测系统SAS的数据处理方法开发与检验

现场测量离水辐亮度是海洋水色遥感建模和遥感产品真实性检验的前提,走航观测可以满足遥感产品真实性检验对大样本量的需求。文中针对商业化的走航水体高光谱观测系统SAS（Surface Acquisition Systems）,提出了在走航观测的复杂条件下,针对关键角度的计算、水气界面反射系数的估算和异常数据剔除等问题,开发出实用的数据处理方法,并利用现场数据进行了检验。结果表明,SAS走航观测获得的离水辐亮度与站点测量结果具有很好的一致性,且与同步走航水体浊度的变化趋势一致,说明文中方法具有较好的可靠性。     

基于大数据处理技术的深度学习算法的图像处理优化技术研究

文章通过对人工神经网络算法技术、粒子群算法技术、图像匹配算法进行深入的剖析,对算法的理论原理进行简析,对算法的特点进行分析,对算法在图像处理优化技术中的应用进行解析,诠释图像处理优化技术解决的图像处理中遇到的问题和难题。借助算法来优化处理大数据存在的弊端和难点,进而达到优化图像处理优化技术的目的,使得图像处理过程更加高效、传输便捷、应用方便,给人以视觉上的最真实的实景享受。     

基于组件的雷达信号及数据处理仿真方法

不同体制雷达系统的信号及数据处理在共性功能模拟和特性功能刻画之间存在矛盾问题。基于组件化设计思想,将雷达信号处理及数据处理仿真划分为天线模拟、目标回波功率计算、脉冲压缩、参数测量、航迹起始、跟踪滤波、调度策略等28个组件。通过参数选择实现不同体制雷达特性功能模拟组件的设置,并对共性功能组件复用,实现了相控阵、机扫、无源探测等多种雷达体制的功能级仿真。对各组件进行功能测试,验证了组件化设计方法的可行性。     

基于LabVIEW的火箭试验数据处理方法

针对常规火箭试验的手动数据处理方法过于繁琐的问题,利用虚拟仪器LabVIEW对采集到的试验数据进行自动分析处理,以单根管装药火箭发动机推力曲线为例,提出了一种近似方法来代替常规的燃烧终止点的寻找方法,并解决了在计算机上进行自动处理的问题,然后对该方法进行论证,推广到一般曲线。经过实践证明,该处理方法与常规的手动寻找特征点的方法相比,误差不超过0.1%,且运行稳定。     

压缩感知理论在空管数据处理技术中的应用综述

智能化空管运行系统需要形成基于空管运行数据的管制运行安全态势感知能力。结合压缩感知新体制数据处理技术以及团队近期研究成果,展望未来空管运行数据处理主要研究方向,重点论述压缩感知在机场场面监视、场面视频实时追踪、广播式自动相关监视系统缺失数据恢复、管制运行语音增强、低空域航空器定位等方面的应用,可为制定未来空管运行数据处理总体框架及实施路线图提供新参考,为智慧空管的科学研究和工程应用提供数据支撑。     

基于无速率码的遥感数据自适应传输技术

基于自适应编码调制的遥感数据传输方案实现了传输速率阶梯式换挡,但未能充分利用链路余量。为进一步提高遥感卫星数据传输过程中的频谱效率,提出了基于无速率码的遥感数据自适应传输技术。将无速率码与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM调制方式结合,通过设定译码成功概率阈值得到离散信噪比下的最佳译码开销和最佳码率值。采用多项式拟合求得卫星过境期间码率值的变化情况,进而得到有效数据率变化曲线,实现了遥感卫星过境时段内有效数据率随仰角的无缝切换。通过求解有效数据率曲线的积分值,得到了采用联合译码算法的Raptor码在4种方案下的传输数据量。分析结果表明,与第二代数字卫星电视广播标准（DVB-S2）中的自适应编码调制方案相比,所提出的传输方案使传输数据量提高了10.29%~27.65%,且在信噪比低至-5 dB的情况下也可以进行数据自适应传输。     

数据处理在电子政务中的应用

经过处理并赋予一定的意义之后,数据便成为信息。发展电子政务需要应用大量的各种类型数据,如何高效、准确地处理数据以获取有用的信息,是大数据时代电子政务所面临的问题。因此,有必要对电子政务数据处理的流程和关键问题进行探讨。通过分析数据处理在电子政务中的作用,得出数据处理系统能够提升政府的信息服务质量,建立电子化政府,为政府重大政策出台提供信息支持,促进政府之间交流的结论。