基于低亮度特性的微小卫星视星等及温度场模拟研究

通过数值模拟，计算出了卫星发射高度为470km，位于观测点M处的卫星表面亮度和视星等值，结果表明卫星光学亮度低且分布不均匀，具有一定的隐身和迷惑功能。然后利用利用IDEAS热分析软件对卫星空中运行时的温度场进行模拟，模拟结果显示，整星温度处于-8．6到78．7℃之间，符合卫星热控制的要求，卫星结构设计安全可靠。     

LOW-E薄膜光学性能的计算机辅助模拟

本文对低辐射镀膜层的理论光学特性的计算机辅助模拟 (CAS)进行了探讨。研究表明 ,在可见光和红外区范围内进行的低辐射镀膜层光学测量显示了计算机辅助模拟理论计算与实验结果存在较好的对应关系     

卫星多光谱信号的仿真研究

卫星的红外和可见光信号的特征取决于外部太阳辐射光源的状况,与卫星的运动和姿态确定方式密切相关.按照基本的物理原理对可见光波段卫星红外和光学信号的建模,根据卫星与太阳、地球和传感器的相对位置关系和材料表面光学特性来计算卫星的光学信号.在轨道计算和坐标变换过程中,建立太阳翼对日定向的数学模型来考虑卫星运动和姿态的变化.卫星表面材料的光学特性使用了S-R双向反射分布函数(BRDF)模型,并推导了考虑直接反射和间接反射红外和可见光信号的计算公式.最后,采用太阳同步轨道的轨道根数进行模拟计算,得到了模型卫星辐射强度的分布和辐射亮度序列灰度图像,并分析了卫星红外和可见光信号的特征.     

LOW—E薄膜光学性能的计算机辅助模拟

本文对低辐射镀膜层的理论光学特性的计算机辅助模拟（CAS）进行了探讨。研究表明，在可见光和红外区范围内进行的低辐射镀膜层兴学测量显示了计算机辅助模拟理论计算与实验结果存在较好的对应关系。     

CCD相机的亮度色度校准装置研制

CCD相机的亮度和色度测试仪器凭借其一系列的测量优势已广泛应用于平板显示器的测量领域。本文在综合国内外相关计量标准技术优势的基础上,根据平板显示行业所特有的溯源需求进行校准装置的研制,基于积分球匀光和光谱测色原理,研制出CCD相机的亮度色度校准装置,并对校准装置的计量性能和特性进行研究以及对装置的测量结果进行验证。结果表明,该校准装置满足作为计量标准的技术要求,可用于CCD相机亮度和色度参数的校准。     

空间目标的光学偏振特性研究

偏振特性是光与物质相互作用所表现的重要特性之一,与物质的性质密切相关.空间目标偏振特性可能会因为特定空间目标组成材料和空间目标轨道不同而存在差异,因此为空间目标的探测和识别提供了科学依据.本文通过空间目标材料以及典型空间目标模型的多角度偏振成像特性试验测量,分析了空间目标偏振特性及其变化机理.结果表明,空间目标表面材料的偏振特性对于目标的识别具有很重要的作用,太阳能电池板的姿态对卫星的偏振特性影响尤为明显.本文研究可以为空间目标光学偏振探测与识别提供应用基础研究支持.     

空间材料二次电子发射特性测试

空间材料的二次电子发射系数是表征航天器表面充电状态的重要参数 ,对于卫星表面带电的预测及卫星防带电设计选材具有重要的作用。为了测量空间材料二次电子发射特性 ,研制了专门的测试装置。介绍了该实验装置的主要结构、性能及技术指标等 ,通过应用计算机数据采集系统 ,并研制专门的数据处理软件 ,提高了装置的自动测量能力。实验说明 ,该装置用于空间材料的二次电子发射特性测试中测量方便、准确     

基于BRDF的在轨卫星反射特性

基于卫星的背景特性、材料特性、轨道特性及太阳帆板与卫星本体的相对运动特性,研究了在轨卫星的可见光反射特性.实验测量了三种卫星表面常用材料典型角度的双向反射分布函数,并构建了三种材料改进的SunBRDF模型.提出了一种单自由度运动的太阳帆板入射光线矢量计算方法.根据卫星的几何尺寸和表面材料特性,仿真获得了在轨卫星不同观测...     

多弧离子镀与离子渗中影响光电温度计测温因素的研究

在多弧离子镀和离子渗金属中影响光电温度计测量精度的因素很多，本文通过大量试验、定性和定量的研究了诸因素，得出了校对光电温度计的线性回归方程。在实际测量中，取ε＝０．２能较准确地测量出工件的真实温度。受弧光亮度的影响。光电温度计的指示值高出工件温度６５～７０℃。对于渗 Ｔｉ和渗１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的工件表面，其辐射性能相似。对于镀ＴｉＮ和渗Ｔｉ的工件表面利用光电温度计测温时，其指示值相差５℃。透过光学石英玻璃测量时，光电温度计指示值比工件低１７℃，而透过普通玻璃测量时，其指示值比工件温度低６５～８０℃。     

四发射单接收光学非接触测头

研究开发了一种具有4个发射光源和1个CCD摄像机作为接收装置的光学非接触测头．测头可以用来测量包括具有强反射表面的曲面．测头基于三角法工作原理．在恰当设计的情况下,至多只有1路从工件表面反射回来的光,能够进入CCD摄像机．通过将相应通道切断,很容易消除镜面反射光的影响．这时测头就相当于1个三发射单接收光学非接触测头．测头可以同时用来测量表面的位置和方向．对于具有很大倾斜的表面具测头仍能正常工作,采用干涉滤光片消除了环境光的影响．提出了一种系统的标定方法．通过对量块的测量证实了系统工作的正确性和有效性并给出了实验结果．     

光学干涉法测量微小表面粗糙度的应用

针对毫米级小尺寸曲面粗糙度测量的难点,文章简述了几种常用测量方法,分析了粗糙度样板比对测量、印模法间接测量、探针法的优缺点。详述了光学干涉法的原理、试验结果及分析,相比其他方法,光学干涉法具有高精度、测量范围多变、被测对象型面要求低、测量不损伤零件表面的优点,更加适合测量小尺寸表面。     

对低层大气后向散射特性的测量与分析

激光导引星的亮度是决定自适应光学的系统工作状态的重要参数之一，它与大气散射和透过率等因素密切相关。为正确设计激光是引星系统提出用大气后向散射特性参数作为描述大气散射等对导引星影响的综合参数，并于１９９６年１２月首次在云南天文台对低层大气进行了后向散射特必参数测量，获得了５３２ｎｍ光的低层大气后向散射特性参数数据，并对测量结果进行了分析。     

地球表面热红外辐射的方向效应

利用装有红外辐射计的测角系统研究了自然地表面的红外辐射的方向特征, 检测了几种典型自然地表面的地面温度的角度关系. 地面亮度温度的测量值随观测天顶角、方位角和太阳位置而改变. 草地上的测量反映了植被覆盖典型的方向特征;在粗糙土壤地面上, 当太阳辐射方向与观测方向十分接近时, 观测到了"热斑效应";在人造土坡上, 测量到较大的亮度温度的角度变化;而在平静水面的观测中, 当水面未处于辐射热平衡状态时, 在观测天顶角小于 60°时, 没有观测到发射辐射的角度效应. 这些结果表明: 地面红外辐射方向特征引起的亮度温度的差异与地形及太阳辐射在地表面上的反射方向效应有关. 这些方向变化的特性可导致卫星遥感地面温度反演的偏差.     

光谱辐射亮度国际比对与结果分析

基于高温黑体辐射源BB3500M,中国计量科学研究院(NIM)自主研制了第四代光谱辐射亮度国家基准装置,波长范围覆盖220~2550nm,以稳定的钨带灯作为传递标准,改善了测量不确定度。黑体辐射源的温度测量溯源至Pt-C和Re-C固定点黑体,在3021 K采用WC-C固定点黑体进行验证,NIM和全俄光学物理计量院(VNIIOFI)之间的测量偏差小于70 mK。采用新基准装置,NIM参加了光谱辐射亮度国际APMP-PR.S6比对。NIM研制了两套入射光学系统,成像倍率分别为0.58和1.00,立体角为0.006sr和0.008sr,采用两套系统复现光谱辐射亮度量值的差异小于±0.40%。APMP-PR.S6比对结果表明:在紫外、可见和近红外波长范围,NIM与参考值的平均相对偏差分别为0.59%、0.44%和0.34%。全部波长范围的平均相对偏差0.46%。在250nm、400nm、800nm、2500nm波长,光谱辐射亮度的测量标准不确定度分别为0.95%、0.50%、0.41%和0.80%。从而验证了第四代光谱辐射亮度国家基准装置的准确性和可靠性。     

LED的相对光谱亮度分布及漂移特性研究

采用光电高温计光谱响应度测量装置,对LumiSpot型高亮红光LED的相对光谱亮度分布进行了实验研究。应用光电高温计定量描述LED光谱亮度漂移特性。测量了0．01A、0．05A、0．15A和0．3A电流下LED的相对光谱亮度分布,其峰值波长的在不同电流下的漂移在3nm以内。并在0．05A,0．15A,0．3A的电流下,测量了光谱亮度的漂移特性。引入缓慢线性漂移阶段及单位时间相对漂移量的定义,后者在（1．7×10^-5～1．5×10^-4）S。范围内,在非线性测量过程中,可在缓慢漂移段做线性漂移处理。     

一种SnO2:Sb薄膜玻璃样品的低辐射特性测试装置设计与实现

低辐射玻璃是在玻璃表面镀上一层透明导电氧化物薄膜的玻璃,其在可见光波段有比较好的透过率,保证了采光的需求,同时对中远红外波段具有较强的反射率。文中设计和实现了一种结构简单、成本低廉、测试周期短的低辐射玻璃样品辐射特性测试装置,可简单快速对样品进行优劣判断,加快研发进程。通过对制备的SnO₂:Sb薄膜玻璃样品进行辐射特性分析,基本满足低辐射玻璃的性能要求。实验结果表明,在光源辐照3 h后,普通玻璃窗口的杜瓦瓶内温度由21.5℃升高到45.7℃,而SnO₂:Sb薄膜玻璃窗口的杜瓦瓶内温度由21.5℃升高到43.3℃,比普通玻璃窗口的杜瓦瓶内温度低了2.4℃。在自然冷却阶段,拥有更高温度的普通玻璃窗口的杜瓦瓶更快地下降到室温。相关测试表明该装置具有一定可用性、实用性和推广性。     

某型号卫星控制力矩陀螺隔振装置设计和试验技术研究EI北大核心CSCD

针对某型号卫星控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)在轨工作产生的微振动对星载光学遥感载荷成像产生扰动的问题,文章对CMG扰振特性及卫星基频分析,建立了CMG隔振系统模型,基于CMG扰振特征频率完成了系统错频及隔振装置参数化优化设计,并通过地面单机级及整星级微振动试验对有限元建模结果进行验证。试验结果表明,在主要扰振方向上,主要扰振频点处最佳可实现97%隔振效果,系统的固有频率在仿真与敲击实验对比中误差低于3 Hz,对其他型号卫星的微振动隔振装置优化设计具有参考价值。     

空间粉尘对航天器高温热管撞击效应的研究

本文利用爆炸式和电磁式加速器模拟研究空间粉尘粒子对高温热管的碰撞损伤效应.研究表明,微米级粉尘粒子难以击穿航天器高温热管管壁,但对热管表面的热控涂层光学性能变化有较大影响.亚毫米级粉尘粒子取决于速度的不同,高温热管由表面热控涂层光学性能下降一直到被击穿发生载热体的泄漏现象.针对高温热管在高速粉尘粒子撞击下的运行密封性和辐射功率等问题进行了试验研究及理论分析.测量结果表明,高温热管在工作温度T=900K时,被粉尘粒子击穿的速度由常温下的5.3 km/s降为4.8 km/s.     

测量中影响银幕亮度系数主要因素的分析和研究

随着影院数量的持续增加,我国电影院银幕数量也在不断增长.在可持续发展过程中,不仅要重视数量的增长,更要追求高品质的观影效果.银幕亮度是影响观众观影体验的关键指标.检测实验室日常测量中,经常会遇到一些影响数值准确性的因素,本文从放映装置光轴与银幕表面中心法线不同夹角、同一银幕上取不同的测量点、在同一放映装置的不同亮度下、...     

不同化学蚀刻法对石英基片激光损伤阈值的影响

为提高三倍频光学元件的表面损伤阈值,采用了不同方式对石英基片进行酸蚀刻,利用原子力显微镜观测了基片蚀刻前后的表面微观形貌,并在激光损伤测量装置上进行了R:1方式的阈值测试,比较分析了蚀刻前后基片激光损伤阈值和表面形貌的变化,并比较了不同抛光质量石英基片蚀刻效果的差异.通过实验研究,总结了不同蚀刻方式的优缺点,研究表明酸蚀刻法可以有效提高石英基片激光损伤阈值.