大气折射误差的残差模型

本文从定义出发,推导出目标在球面分层低层大气或电离层内仰角折射误差、距离左和相位应单脉冲雷达与三站雷达的距离变化率折射误差的残差模型。     

GPSI测量大气折射模型

大气折射是GPS测量中主要的误差源之一,它大大限制了GPS定位特别是单点定位精度的提高,这主要是由于我们对大气的瞬间分布特性及其变规律还缺乏准确了解,所以无法找到比较精的大气折射误差模型,本文在比较分析了大气折射模型的基础上,建立更加符合大气层实际的折射模型,给出更精确的大气折射公式,以便提高GPS精密定位的精度,同时也可极大地推动大气学的发展。     

计算大气折射的一种有效方法

本文指出,在任意成层大气模型下,只要涉及计算的大气层的层厚远比大气的特征尺度为小时,该层即可视为线性层.应用中值近似,可得到,该层的大气折射计算式的解析解.再在求和的计算中,取较小的步长,用来补偿中值近似引入的误差,即可得到精确解.实例计算表明,该法是计算大气折射的有效方法.     

大气折射引起的雷达定位误差模型

大气折射引起的雷达定位误差是限制雷达精度进一步提高的关键因素之一.针对目前只给出雷达测量参数的折射误差,不能明显给出实际应用中所需要的目标位置偏移误差现状.通过采用我国大气折射率的统计模型和目前公认的高精度的电波折射误差修正方法一射线描迹法,对大气折射引起的雷达定位误差进行了目标位置偏离的计算和拟合,建立了大气折射引起雷达测量目标的位置偏移误差模型,从而为雷达实际使用和精度评估奠定基础.     

指数模型大气折射条件下雷达探测座标图的绘制

本介绍了一种大气折射指数按指数模型变化时雷达探测座标图的绘制方法，并提供了用Matlab语言编写的程序，它可按不同的大气折射指数绘制出相应的雷达探测座标图，具有很强的适用性。     

激光测距的大气折射订正

为适应航天、航空技术的发展和军用激光对抗的需要,本文对激光测距的大气折射订正进行了理论探讨。并以昆明地区近20年的气象资料为依据,拟合了折射率随高度分布的Γ模式。导出了视仰角θ_0≥10°的距离误差公式和流程图。绘制了高度为10km、15km、20km 和30km 的距离修正量。全年平均模型的折射率与高度之间的关系之相对误差不超过9%,距离修正值之精度可达到分米量级。用该折射率模型可以建立各地区的折射修正软件包。     

一种折射星图的模拟方法

星光折射法是一种很有发展前途的导航方法。由于航天实验费用巨大,往往不可能进行实时的星空拍摄。为解决这个问题,文中提出了一种折射星的模拟方法,该方法结合大气折射模型和星光折射几何方程来计算星光折射角,进而得到折射星的赤经和赤纬。再利用星图模拟方法就可以模拟折射星在星敏感器像平面的位置,而且能够根据实际情况考虑星敏感器噪声、环境噪声的影响,仿真结果验证了本方法的正确行和实用性。     

大气折射和色散对激光传输的影响

由于大气折射和色散效应，当用可见光或红外线瞄准目标而用另一波长的激光对目标进行探测或打击时，瞄准路径和激光传输路径是不一样的，瞄准点和激光束之间存在误差。本文建立了大气层折射模型，并给出了在不同仰角时，用可见光(0．55μm)和红外线(4μm)进行瞄准、用CO2激光器对10km远的目标进行探测或打击，瞄准点和CO2激光束之间的距离大小。     

一种二次雷达大气折射距离误差修正方法

大气折射误差是二次雷达测距误差中最主要的因素之一.针对目前还没有二次雷达在大气中的折射距离误差修正模型,根据工程中的检飞数据,提出了一种二次雷达大气折射距离误差修正方法.该方法根据二次雷达获得的C模式气压高度实时计算折射率,得到修正的雷达波速度,减小了大气折射误差,进一步减小了距离测量的误差,从而提高了测距精度.     

Generative adversarial network-based atmospheric scattering model for image dehazing

This paper presents a trainable Generative Adversarial Network (GAN)-based end-to-end system for image dehazing, which is named the DehazeGAN. DehazeGAN can be used for edge computing-based applications, such as roadside monitoring. It adopts two networks: one is generator (G), and the other is discriminator (D). The G adopts the U-Net architecture, whose layers are particularly designed to incorporate the atmospheric scattering model of image dehazing. By using a reformulated atmospheric scattering model, the weights of the generator network are initialized by the coarse transmission map, and the biases are adaptively adjusted by using the previous round’s trained weights. Since the details may be blurry after the fog is removed, the contrast loss is added to enhance the visibility actively. Aside from the typical GAN adversarial loss, the pixel-wise Mean Square Error (MSE) loss, the contrast loss and the dark channel loss are introduced into the generator loss function. Extensive experiments on benchmark images, the results of which are compared with those of several state-of-the-art methods, demonstrate that the proposed DehazeGAN performs better and is more effective.     

基于低仰角红外测量的蒙气差修正方法

受大气蒙气差的影响,地基光电望远镜观测得到的星体或飞行器位置和实际位置存在偏差;空间目标的俯仰角越小,蒙气差越大。为了对空间目标进行较为精确的定位,需要对光电望远镜进行蒙气差修正。文中在分析光电望远镜原有的大气蒙气差修正计算模型的基础上,为提高低仰角观测时蒙气差修正精度,采用回扫任务目标轨道附近恒星进行误差修正的方法对回扫得到的蒙气差修正量曲线进行大量实验总结并进行多项式拟合,最终得到针对低仰角长波红外观测的蒙气差修正公式。经过多次实验验证,长波红外系统起跟仰角由10降低至2,目标捕获时间提前50 s以上,可观测飞行器部件分离等关键特征点。实验结果表明文中方法有效降低了低仰角蒙气差修正误差,提高了长波红外系统的跟踪精度和捕获能力,具有实际工程应用价值。     

模型分析及测试方法计算大气调制传递函数

采用基于点扩散函数的模型分析和基于测试方法的MODTRAN计算两种方法,计算了大气调制传递函数。通过引入大气分层对调制传递函数的影响,给出一种大气折射率结构常数的综合计算方法,修正了大气调制传递函数模型,明确给出了模型中的参数及计算方法。利用MODTRAN软件计算大气调制传递函数的模型并给出了计算方法。以机载成像仪的工作环境为背景对模型进行了仿真分析,讨论了影响调制传递函数的因素,为评价大气对成像仪的影响提供了依据。     

A novel hybrid model for inversion problem of atmospheric refractivity estimation

Atmospheric refractivity estimation is an important issue for performance evaluation of communication systems and air surveillance radars. A novel hybrid model based on artificial neural networks (ANNs) and genetic algorithms (GAs) for inversion problem of atmospheric refractivity estimation is introduced. In this paper, inversion problem and clutter model problem of refractivity from clutter (RFC) method are separated and only inversion problem is studied. A problem specific ANN structure is designed and an original GA is developed to fulfill atmospheric refractivity estimations. In hybrid method, ANNs make pre-estimation and GAs use these results as a starting population for post-estimation. When the results obtained from the single solutions of ANNs and GAs are compared to the results obtained from hybrid model, a significant improvement in the accuracy of estimated results is observed.     

拍星残差数据相关性分析的大气折光差修正

靶场通常采用夜间静态拍星的方式检测光电经纬仪的静态测角总误差。受大气折射率变化的影响,俯仰方向测角数据通常采用大气折光差经验公式进行修正。不同地区和时间的大气环境差异使得该经验公式存在较大误差,导致拍星解算得到的俯仰方向测角误差偏大,且影响俯仰方向测角误差因素的进一步分离。为此,提出了一种基于多台光电经纬仪同步拍星数据相关性分析的大气折光差修正方法。基于经纬仪拍星方位角和俯仰角测量残差模型推导得到了大气折光差修正误差模型。根据该误差模型,利用分布在同一区域不同点位的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据,采用最小二乘法拟合得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据。实测数据表明：采用该方法对俯仰角测量残差进行大气折光差修正后,光电经纬仪俯仰角测角总误差显著降低,且由垂直轴倾斜误差修正错误引起的方位角和俯仰角残差特性得以显现。文中提出的方法无需使用探空气球等获取大气参数,即可对同一地域分布的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据进行修正,修正后的数据可用于进一步分离其他误差因素,具有较强的工程应用价值。     

激光在大气传输中的损耗和折射

激光束在大气中的损耗和折射是激光大气通信等实验研究的重要课题,以射线理论和数值计算为基础,给出了激光束在大气传输中的损耗和折射的求解方法,得出了相关的数学表达式,同时对不同的方法作了简单的比较。     

扫描近场光学显微镜有源光纤探针的研制

研制了用于扫描近场光学显微镜的新型光纤探针，采用熔拉法和腐蚀法相结合制作出掺Ｅｒ＾３＋光纤探针，实验测试了这种光纤探针的放大的自发辐射。探针可提高系统的灵敏度，降低图像的相干噪声。     

平面波导有效折射率数值解及光场分析

提出了一种计算有效折射率（ｎｅｆ）的数值迭代算法,并通过计算得出平面光波导的光场分布,并由此确定平面光波导的厚度。     

低层大气误差对距离变化率折射误差的影响

大气折射残差模型是综合处理雷达测量数据及光学测量数据时需要重点考虑的残差项。本文对现行的大气折射差模型提出了质疑，并从折射原理出发，在球面分层的情况下重新推导了大气折射指数的变化对视在距离变化率与真实距离变化率之差的影响。     

四旋翼飞行器自主航行的设计

基于四旋翼飞行器设计了一套自主航行系统。介绍和分析了该系统的硬件构成及GPS和电子罗盘相结合的导航原理,阐述地面站软件的工作过程。为使系统具有很高的精确度和实时性,导航地面站软件利用Google Earth API接口快速导入电子地图;通过XBee模块无线传输预设航线和反馈飞行器的位置信息,以此实现飞行器的自主航线飞行及对飞行器位置的实时跟踪。