ASO-S卫星:打造中国人自己的“探日”天眼

在距离地球1.5亿公里的太空中,有一颗时时刻刻都在发光发热的巨大恒星.它散发着的耀眼光芒,穿透大气,为蔚蓝的地球带来了光明与热量,它便是太阳.太阳是与人类关系最密切的恒星,也是唯一一颗可以详细研究的恒星.研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射(一磁两暴)具有重要的科学和实际意义.     

双模式太阳跟踪器太阳质心提取算法

在传统太阳跟踪器的基础上结合图像处理技术,搭建一套双模式太阳跟踪器,并围绕太阳质心提取算法展开研究。针对太阳跟踪器在太阳被云雾遮挡时无法准确跟踪的问题,提出了一种基于快速中值滤波的去雾算法,根据暗通道先验计算出透射率图,使用快速中值滤波代替软抠图方法对透射率图进行平滑,还原出无雾图像。为避免人工阈值带来的分割误差,在去雾增强的图像上使用快速最大稳定极值区域(MSER)特征区域检测方法检测出太阳区域,并提取出太阳质心。实验证明该算法在雾霾天气下仍然能够还原出清晰的太阳图像,准确提取出太阳质心,并且算法复杂度较低,满足太阳跟踪器实时处理的需求。     

一种小型多用途定日装置的研制

太阳是最重要的能源，人类许多活动都离不开太阳，因此对太阳光谱及辐射的研究，受到了越来越广泛的重视。但是收于地球的公转和自转，形成太阳相对行地球的视运动，使得普通光谱仪无法做较长时间的太阳光谱测试。因此必须有一套能方便地将太阳光反射到恒定方向的定日装置。本文叙述了小型定日镜是一种自动跟踪太阳的装置，它驱动反射镜始终对准太阳，将太阳辐射反射到某一水平方向，便于光谱仪或望远镜等仪器测量太阳光谱或太阳辐射     

基于偏振检测技术的海面太阳耀光抑制方法

为了更好地抑制太阳耀光对海面目标探测的影响,基于偏振检测技术并结合背景水体、太阳耀光与典型海洋目标三者之间的偏振特性差异提出了一种海面太阳耀光抑制方法.分析了观测天顶角、太阳天顶角对太阳耀光背景下海面目标偏振度以及海面目标与太阳耀光背景对比度的影响,结果表明,在晴朗天气下对海面目标进行探测时,背景辐射主要受太阳辐射从海面直接反射产生的辐亮度影响.可见光波长550 nm与670 nm对太阳耀光的抑制效果无明显差异,均在53°观测天顶角附近、50°～60°太阳天顶角方向以及太阳天顶角和观测天顶角之和为106°左右时对太阳耀光的抑制效果较好.该研究对于提升海面目标与太阳耀光背景图像的对比度以及海面太阳耀光背景下的目标检测效果具有重要意义.     

地基太阳雷达探测方法研究

雷达天文学开始于20世纪40年代,不同于天文望远镜接收天体发射的信号的被动观测手段,雷达探测是一种主动观测天体的手段。太阳雷达是利用雷达发射器主动向太阳发射特定波段的电磁波, 并接收反射回波,通过研究回波的性质, 了解日冕磁场结构、日冕物质抛射（CME）的运动状况等重要信息。 本文回顾了利用地基太阳雷达对日冕进行观测研究历史,对地基太阳雷达近些年被边缘化的原因进行了分析,最后还对中国太阳雷达的发展进行展望,地基太阳雷达可以为日冕磁场测量和对地CME的观测及预警预报提供一个全新的探测手段。     

太阳模拟器的新发展

太阳模拟器作为一种重要的试验与测试设备正广泛应用于航天领域和太阳能利用领域。介绍了使用最多的传统型太阳模拟器的结构组成和工作原理,论述了其优缺点及存在价值。着重叙述了当今涌现的具有代表性的新型太阳模拟器的系统组成和实现形式,如LED太阳模拟器、多光源太阳模拟器、均光棒太阳模拟器、积分球太阳模拟器、光纤传输太阳模拟器和运动式太阳模拟器等。并对它们进行了比较分析,总结了其发展趋势。     

红外光谱区内太阳光在海面上的闪光

对红外光谱区内太阳光在海面上的闪光影响,提供了理论和实验的研究。就小的太阳天顶角而言,强度分布近似于高斯分布,半宽度大约为35°,最大值靠近单向反射点;在大的太阳天顶角时,最大值就不再靠近单向反射点了。对风速、太阳仰角和探测器通带等的影响也作了计算。     

CCD太阳敏感器技术研究

太阳敏感器是卫星姿态控制系统中的重要测量部件。本文重点阐述CCD（电荷耦合器件）太阳敏感器的优越性及在方案研究中的基本设计,并结合功能测试给出了太阳敏感器的标定原理,最后分析了CCD太阳敏感器的发展及其广泛应用的前景。     

一种利用单片机实现太阳跟踪的设计方法

由于单片机对追光系统中太阳高度角和方位角的计算公式计算能力不足等缺点,往往会导致追光系统不够精确和稳定。该设计在处理太阳高度角和方位角时摒弃了单片机直接套用太阳高度角和方位角计算公式的做法,而是利用计算机将某一地点确定月份的太阳高度角与方位角进行计算和统计,得到了其近似拟合函数,单片机可根据此拟合函数进行太阳高度角与方位角的近似计算并进行太阳跟踪,在完成近似跟踪后启动由四象限硅光电池和凸透镜组成的光电跟踪系统,完成对系统的精确调整。该方法的应用解决了单片机对天文算法计算能力不足的缺点,同时实现了对太阳高效、实时、精确的追踪,对实际工程实践有一定的指导意义。     

关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制

针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区,改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器,通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测,建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型,提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略,通过仿真和现场应用结果表明,设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境,检测精度优于 0.3°,提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳,提升了发电效率。     

基于数学建模的太阳影子定位技术的研究

随着视频定位技术的发展,太阳影子定位技术逐渐应用于各个领域,所以建立一套完整的太阳影子定位系统显得尤为重要.本文通过分析视频中物体的太阳影长随时间地点的改变而变化的规律,从而建立太阳高度角与影长的物理模型,研究太阳影子定位技术.     

关于太阳辐射与气候实验任务的综述

美国航空与航天管理局(NASA)地球观测系统(EOS)的太阳辐射与气候实验(SORCE)任务由装在小卫星上的四台仪器执行,这四台仪器在1nm～2000nm的波长范围内测量太阳的总辐照度和光谱辐照度。太阳辐照度是地球大气中的主要能源,地球大气中的许多化学过程和动力学现象都是因太阳辐照度而发生的。因此,SORCE的测量结果将为美国航空与航天管理局的EOS计划提供必要的条件以深入了解气候系统中的这一主要变量。在5年或者更长的周期内,SORCE将以6小时的节律提供关于太阳总辐照度和光谱辐照度的科学数据。SORCE研究组将研究太阳辐照度有多大的变化、这种变化对地球大气有何种影响以及太阳的磁结构如何改变其辐照度。 SORCE的四台仪器是总辐照度监测仪(TIM)、光谱辐照度监测仪(SIM)、太阳恒星辐照度比较实验(SOLSTICE)和超紫外光度计系统(XPS)。总辐照度监测仪是一台有源空腔辐射计,它在结构上同以前的VIRGO、ACRIM和ERBS等空腔辐射计差不多,但在传感器和电路的设计上却有明显的改进。总辐照度监测仪将提供可直接写成太阳辐照度单位的太阳总辐照度测量结果,测量的绝对精度为0.01％,相对精度为每年0.001％。光谱辐照度监测仪是一台费里棱镜光谱仪,它把一个电代换辐射计作为参考探测器,把Si光电二极管和InGaAs光电二极管     

中国科学家全球首次观测到太阳闪耀偏振光谱

2009年4月20日。国际著名天文专业刊物《天体物理学杂志快报》（ApJ Letters）发表了中科院云南天文台屈中权研究员等人的论文，该文给出了屈中权研究员带领的研究小组在国际上第一次成功地获得太阳闪耀偏振光谱的结果。论文审稿人、国际权威太阳物理学家、意大利佛罗伦萨大学教授E．Landi Degl Innocenti在其审稿意见中指出，这是一项对太阳物理极具原创性贡献的工作。     

太阳辐射计实验室定标方法

太阳辐射计是全球AERONET站点最重要的观测设备,为获取全球气溶胶时空分布提供了大量的观测数据。研究一种直接溯源于低温绝对辐射计的高精度定标方法,可以在实验室环境条件下获得太阳辐射计的直射通道和天空漫射通道的定标系数,详细介绍了太阳辐射计实验室定标原理、实验装置,在太阳辐射计的主要工作波段扫描获得绝对光谱响应度定标曲线,并对测量结果进行了不确定度分析。结果表明,天空漫射通道的定标不确定度低于0.8%,太阳直射通道的定标不确定度低于2.06%。     

轨控推进器尾焰对太阳辐射吸收的研究

为掌握轨控推进器尾焰的吸收特性,研究了尾焰对太阳红外辐射的吸收问题.在贴体坐标系下,运用有限体积法,建立了尾焰对太阳红外辐射的吸收模型.经过求解,获得受到尾焰吸收后、在尾焰边界处的太阳光谱辐射亮度.比较吸收前和吸收后太阳的光谱辐射亮度,发现,当喷口距离等于0.483 m时,在波数1700 cm-1、2155 cm-1、...     

十字差动式小视场超高精度太阳敏感器

设计了一种专门用于对日观测成 像稳像系统的超高精度太阳敏感器。针对传统的四象限 太阳敏感器的不足,设计了一种基于十字差动式太阳硅光电池片 的探测器,以提高灵敏度和抗干扰能力。该系统在有效视场 (1°)内具有10''的低误差。     

太阳光电产业市场综观

在SEMICON Taiwan期间同时举办的太阳光电论坛由于讲师阵容相当坚强,引起产业界高度关注,人潮汹涌。其中太阳光电研究机构RTS总经理一木修(Osamu Ikki)特别应邀发表太阳光产业市场综观,他对全球太阳光电产业的上下游状况及市场规模有了详细的介绍。     

同时获取可见光和近红外波段太阳黑子高分辨率图像——光电所太阳自适应光学技术研究取得新进展

据www.ioe.ac.cn网站报道,7月9日,中国科学院自适应光学重点实验室太阳自适应光学研究小组,在云南天文台1m红外太阳塔上,同时获得了可见光波段和近红外波段的太阳黑子高分辨率自适应光学校正图像,为突破太阳多波段高分辨率同时成像奠定了技术基础。这是该小组继2011年3月获得近红外波段太阳黑子和米粒结构高分辨率自     

全自动太阳光度计温控系统设计及测试

针对温度效应会影响太阳光度计观测结果且温度校正系数难以获取等问题, 设计了一种基于热电制冷器 (TEC) 的全自动太阳光度计温控系统。介绍了自研全自动太阳光度计的整体设计, 特别是温控系统设计, 并分析了温 度对探测器响应的影响。最后对该全自动太阳光度计进行了野外测试, 在合肥地区与商用仪器CE318 进行了同步观测 比对, 测试结果表明全自动太阳光度计反演的气溶胶光学厚度与CE318 校正后的结果一致, 偏差在0.01 以内;在敦煌 地区的长期测试结果表明, 在温度变化较大的长期野外观测中, 全自动太阳光度计温控系统均保持在 (25 ± 0.2) ℃内, 验证了温控系统设计的有效性和可靠性。     

太阳模拟器AM0型滤光片及其稳定性研究

太阳模拟器作为航天科技卫星空间环境模拟和太阳能电池检测与标定的必要模拟设备,越来越受到人们的关注。太阳模拟器滤光片作为模拟器的核心部件,通过对模拟器光源滤光,可以得到不同的太阳光谱辐照度。文中研究的AM0滤光片通过对氙灯光源滤光,可以得到大气层表面的太阳光谱辐照度分布。根据标准AM0光谱辐照度曲线和标准氙灯辐照度曲线,得到AM0滤光片透过率曲线。在此基础上对滤光片进行膜系设计和镀制,得到了满足国标A类标准的AM0滤光片。对滤光片进行了紫外辐照实验和高温烘烤实验,研究了其光学稳定性,所镀制的滤光片光学稳定性优于目前使用的滤光片。