一次大气波导过程天气雷达超视距海面回波分析

大气波导引起的反常地物回波是影响天气雷达数据质量的重要因素,本文针对大气波导对天气雷达海面回波的影响及应用,利用青岛多普勒天气雷达资料,结合探空数据对2014年7月18和19日一次大气波导过程造成的超视距海面回波进行了分析.通过分析处理探空剖面数据,得到18日20时存在表面波导,而雷达资料显示该时刻雷达存在明显的超视距海面回波.此次大气波导超视距过程持续约24 h,雷达超视距海面回波总体趋势是先从弱到强,再变弱直至消失,其空间分布和时间变化非常复杂.进一步基于实测雷达回波数据,采用抛物方程和粒子群算法反演获得了水平不均匀的大气波导剖面,比较了实测回波功率和以反演剖面为输入的计算回波功率,两者之间相差较小,表明基于天气雷达回波的大气波导反演方法具有有效性.     

珠三角地区一次灰霾天气过程激光雷达观测与分析

利用拉曼米散射偏振激光雷达对2009年11月珠江三角洲地区出现的一次灰霾天气过程进行了观测研究,对颗粒物的光学性质和物理参数进行了分析。灰霾发生期间,颗粒物主要分布在1.5 km以下,其中0.6～1 km高度的浓度较大。灰霾发生前期,颗粒物在532 nm波长退偏比为0.2,(?)ngstr(o|¨)m指数和雷达比分别为1±0.4和40±8 sr,表明灰霾颗粒物中有大量非球形粒子,粒径大,符合一次污染源排放的颗粒物特征;11月25日后,颗粒物在532 nm波长退偏比逐渐变小至0.07±0.02,Angstr(o|¨)m指数为1.5±0.6,激光雷达比为56±12 sr,说明颗粒物多为球形粒子,细粒子占比较大。观察结果表明,前期轻度灰霾天气期间,颗粒物主要为人为源污染源排放,为大气复合污染提供了条件,随着污染物不断聚集,25日后二次颗粒物大量生成,加剧了灰霾污染。     

一种新的基于粒子滤波的多模型跟踪算法

粒子滤波技术通过非参数化的蒙特卡罗模拟方法实现递推贝叶斯滤波,适用于非线性目标运动模型、非线性传感器测量模型和非高斯噪声的目标跟踪。但需已知目标和量测模型,而实际情况往往难以满足此条件。交互多模型算法(IMM)依据各模型对目标前一时刻状态估计的方差,确定各模型在当前时刻状态下存在的概率,利用各模型对目标状态估计的加权和,确定目标的状态。本文采用粒子滤波代替IMM算法中各模型的Kalman滤波,将粒子滤波与IMM的优点相结合。同时,采用UKF(UnscentedKalmanFilter)产生粒子,由于考虑了当前量测,使得粒子的分布更加接近后验概率分布,用较少的粒子就可以逼近目标的真实状态。仿真实验结果表明,本算法可用于标准IMM算法无法实现跟踪的复杂情形,而且使用的粒子数目仅是同类算法的二十分之一。     

基于Python语言的Himawari-8资料在沙尘暴移动轨迹分析中的作用研究

近年来,沙尘暴给我国北方人民生活生产造成了非常大的负面影响,这引起了研究人员和公众的注意.针对沙尘暴,国内外许多学者使用了不同的方法,现在使用卫星对沙尘暴进行监控成为主流,并且使用卫星资料对发生过的沙尘事件进行了研究,其中,使用较多的是Himawari-8卫星资料.文章采用Python语言解析Himawari-8的L1...     

重庆主城区一次持续污染过程的激光雷达探测分析

2013年11月25日至12月9日,利用大气超级站ALS300型偏振Mie散射激光雷达对重庆主城区大气进行了连续探测,分析了持续污染期间的大气扩散条件及大气颗粒物时空分布等探测结果。分析表明:太阳辐射和地面辐射的减弱,极差的扩散条件,以及稳定的大气层结等多重因素导致大气颗粒物持续累积,能见度持续恶化;持续污染期间PBL高度较低,基本维持在150至400m之间,且几乎无明显变化,整个污染带在0至400m的高度范围。     

基于激光雷达和地面监测数据对南京一次沙尘和细粒子污染时空演变特征的分析

利用偏振激光雷达对南京2015年3月一次沙尘和细粒子污染共存过程的颗粒物垂直分布特征进行观测研究,结合地面气象数据、PM2.5和PM10质量浓度数据、PM2.5组分数据、卫星MODIS测量结果,探讨不同颗粒形态下的气象因素、颗粒物浓度分布、组分特征以及颗粒物光学特性的时间演变和垂直分布特征.结果表明:高湿、弱风等不利气象条件利于二次粒子的生成和累积,期间水溶性组分中SNA(SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺)等二次组分浓度明显升高;同一时期长距离输入的沙尘发生的沉降对地面PM2.5化学组分构成显著影响,3月21日下午时段至3月22日在1.1².5 km高度的沙尘颗粒物向地面输送造成地面PM2.5的Ca²⁺突然增大到3.2μg/m³;3月22日下午以后在东南气流影响下,地面PM2.5向西扩散,PM2.5颗粒物浓度得到有效稀释,同时段出现了沙尘输入和扬尘过程,扬尘过程和沙尘输入使地面的粗颗粒增多,PM10剧增至347μg/m³;南京与无锡地区的颗粒物时空分布呈现高度相似的变化特点,具有区域性分布特征.后向轨迹分析表明,500 m、800 m及1000 m三个高度气团移动方向基本一致,主要从内蒙、京津冀、山东等地入海,后又经东海返回内陆抵达南京.     

内蒙古自治区一次沙尘过程的激光雷达分析

为了探究沙尘污染过程中高时空分辨率的结构特征, 利用相干多普勒测风激光雷达、地面观测站、中分辨率成像光谱仪, 结合卫星气溶胶光学厚度数据产品、欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料(ERA5)以及混合单粒子拉格朗日积分轨道(HYSPLIT)后向轨迹模式, 分析了2019-10-27~2019-10-28内蒙古自治区锡林郭勒盟一次典型的沙尘天气过程。结果表明, 此次沙尘是受高空冷涡、蒙古气旋的共同影响, 配合冷锋在高温时段过境沙源地, 热力叠加动力条件有利于沙尘随西风扩散; 沙尘来临前后, 地表气温变化明显; 卫星产品、HYSPLIT模式结合雷达风廓线可以更准确地确定沙尘来源, 激光雷达反演的气溶胶消光系数可反映边界层大气中气溶胶的变化情况; 2019-10-28T02:00地面PM10的质量浓度达到最大值268μg/m3, 消光系数超过30km-1, 达到最大值, 雷达反演数据在时间上会有延迟; 城市下垫面使得沙尘污染快速减弱, 雷达所在的草地下垫面容易受垂直风切变影响产生持续性污染。该研究对应用相干多普勒测风激光雷达、认识沙尘的污染过程以及传输特性很有帮助。     

基于入射距离的一维瞬态电流源注入模型研究

在深亚微米工艺下,单粒子效应引入的瞬态电流与粒子入射位置有关。基于粒子入射距离,提出了一种针对电路级仿真的一维瞬态电流源注入模型。结果显示,电流源模型与三维TCAD仿真得到的瞬态电流形状拟合更好,NMOS和PMOS器件收集电荷量的计算误差分别下降了66.9%和65.0%。提出的电流源模型能够精确地反映粒子入射位置改变时6T SRAM电路的翻转情况,能更好地用于大规模集成电路的单粒子效应电路级模拟分析。     

基于改进FMECA与故障传播模型结合的中子单粒子故障源定位分析

随着器件加工工艺技术的不断发展,器件单元尺寸逐渐缩小,工作电压不断下降,使得器件抵挡单粒子效应的能力也在不断降低.针对某无人机用机载数据采集计算机,分析在大气中子辐射下数据采集计算机的故障传播机理.结合改进的FMECA方法,基于原因故障、结果故障以及原因故障对结果故障的贡献率,建立了计算机的故障传播图,通过逐层推理求得各底层故障模式发生概率,进而提出一种可能高风险源定位方法,定位到系统级可能的高风险故障源为数采计算机上两块单机板的核心器件FPGA.       

基于TCAD模拟的buffer单粒子效应解析分析

半导体器件和集成电路的辐射效应,其本质就是电子空穴对的产生和复合、电荷的传输与收集、界面态和氧化层陷阱电荷积累等一系列的物理过程。这些物理过程会受到各种因素的影响,例如上拉补偿管的尺寸、重离子入射角度、器件的外延层浓度等。本文使用TCAD器件/电路混合模式仿真了这些关键变量对buffer电路单粒子效应的影响。     

2020年春节期间芜湖市典型大气污染过程分析

2020年春节期间(1月24日-2月8日),受新冠肺炎疫情影响,芜湖市居民活动水平降到最低,但芜湖市却出现了三次不同程度的空气污染过程,为探索芜湖市大气污染成因提供了契机.利用地面气象要素监测数据、激光雷达监测数据以及HYSPLIT后向轨迹模型分析了这三次污染过程的污染特征和成因.结果表明:1月27日08:00-28日...     

基于激光雷达观测网的杭州及周边地区颗粒物污染特征研究

激光雷达观测网是研究区域大气颗粒物污染分布特征的有力工具。长三角地区激光雷达观测网部分站点的激光雷达资料与地面气象数据、PM2.5、PM10质量浓度数据,以及HYSPLIT后向轨迹模型模拟的后向轨迹相结合,对2016年9月杭州及其周边地区一次颗粒物污染的来源和成因进行了分析。分析结果表明,9月8日杭州颗粒物污染过程是该地区局地污染与高空输送共同作用的结果,且粗粒子主要来源于西北方向。杭州地区SO$_2$浓度整体较低,PM2.5浓度与NO$_2$浓度呈正相关,细颗粒物主要以硝酸盐为主。较高的NO$_2$浓度和高湿度、低风速的不利气象条件,是该地区局地细粒子快速增长的主要原因。     

采用半解析蒙特卡洛技术模拟星载海洋激光雷达回波信号的软件

采用半解析蒙特卡洛方法,开发了一套星载海洋激光雷达回波信号的仿真系统。通过输入激光雷达系统参数和仿真的环境参数,该系统能够模拟具有不同光学特性的大气和海洋的激光雷达回波信号。同时该仿真系统设计了用户友好的软件界面方便用户对输入参数进行操作,并直观地看到输出结果。利用该系统进行了多种仿真,例如不同类型水体以及不同散射相函数的情况,并将仿真结果与理论的激光雷达信号做了对比,具有较高的一致性。该系统对星载海洋激光雷达探测机理的研究有一定的指导意义。     

混合集成电路有限元热分析技术的研究（上）──方法与模型

讨论了混合集成电路热分析的方法，提出用微机进行有限元热分析的实用方法，即模型／子模型方法。并构造了相应的热模型，在此基础上开发了微机有限元ＨＩＣ热分析专用软件，给出了用于ＨＩＣ热分析的各种模型，如半导体集成电路及晶体管模型、膜电阻模型等。     

有效的Ka波段移动卫星信道综合模型研究

为了更加准确地描述卫星移动通信信道的衰落特性,提出了一种新的Ka波段卫星移动通信信道综合模型。首先在分析移动卫星信道传播特性的基础上,考虑多径衰落、阴影遮蔽及天气影响等因素,建立了服从Gaussian分布的大气空间模型,推导出服从Rice、Rayleigh和Lognormal联合分布的地面信道模型。然后利用卫星信道环境中大气空间部分与地面部分对信道特性的影响是彼此相互独立的性质,提出了一种在大气空间持续影响下的移动卫星信道衰落特性综合模型。并就不同天气条件和不同阴影遮蔽程度下,综合模型的误码率特征与系统误码率理论上限进行仿真对比,得出了相一致的结果,验证了该信道综合模型的合理性和正确性。     

线性APD混合飞行时间测距模型及读出电路设计

混合飞行时间测距基于间接飞行时间测距的原理,同时结合直接飞行时间测距的概念,可以实现高精度、高范围的脉冲激光测距。采用两相采集方式,建立了背景光抑制的两段两相混合测距模型,并通过对模型的误差分析确定了电路的相关参数。采用在线性模式下工作的雪崩光电二极管（Linear-Mode APD, LM-APD）作为探测器,设计了与混合测距模型适配的50 μm中心距的像素电路以及5×5阵列结构。电路输入级采用电容反馈跨阻放大器结构,输出信号包括模拟信号和低压差分信号。在对APD探测器20 MHz的调制频率下,输出电压达到99.8%以上的线性度,在108.75 m测距范围内达到4.415 cm的平均误差,11.355 cm的最大误差。仿真表明：混合测距兼顾精度和测量范围,适用于激光雷达三维成像领域。     

国内地域差异和供电条件对LCD电视设计的影响

较详细地介绍了新版GB8898-2011(《音频、视频及类似电子设备安全要求》)针对中国的地理条件、气候条件和供电条件的复杂情况而新增加的一些主要的要求,以及对电视机安全设计的影响和应该注意的问题.希望能为业内人士全面、正确地解读该标准提供参考.     

城市对流层气溶胶观测分析与研究

利用激光雷达测量数据反演出了北京测站和西藏那曲测站上空对流层大气气溶胶散射比和消光系数的垂直分布,利用消光系数和风速数据,进行了相关分析。结果表明,北京测站上空气溶胶的组分、浓度、粒径和分布较那曲呈现更大的不均匀性;西藏那曲地区的空气质量较北京城区要高;那曲测站上空的贴地层高度较北京城区低;北京测站近地面气溶胶消光系数和风速的负相关特性较为明显。     

大气探测激光雷达网络和星载激光雷达技术综述

大气探测激光雷达以精细的时空分辨率、高探测精度和连续廓线数据获取能力成为大气探测强有力的工具。通过激光雷达观测网络和星载激光雷达, 可以获得大空间尺度持续的四维大气信息,满足环境、气象和气候研究的需要。介绍了目前存在的比较重要的激光雷达网络和航天强国的星载激光雷达计划。主要的激光雷达网络有全球大气成分变化探测网(NDACC)、欧洲气溶胶研究激光雷达观测网(EARLINET)、亚洲沙尘激光雷达观测网(AD-NET)、美国东部激光雷达观测网(REALM)、微脉冲激光雷达网(MPLNET)和独联体激光雷达网(CIS-LINET),分别介绍了它们各自的功能、激光雷达类型和站点、日常观测活动与规范。激光雷达空间技术试验(LITE)开启了星载激光雷达的新纪元,之后美国航空航天局NASA、欧空局ESA和日本宇航局JAXA先后开展了星载激光雷达计划,分别介绍了这些星载激光雷达的科学目标、激光雷达类型及相关参数以及技术原理。中国也正在筹划研制激光雷达卫星载荷,用于探测大气气溶胶、云和二氧化碳。最后总结说明了激光雷达网络化和卫星载荷的优势和应用。     

采用温控镂空发热网的热像仪与3D激光雷达配准

在热像仪与3D 激光雷达组合感知系统上,对基于特征点的配准问题进行了研究遥结合热像仪与3D 激光雷达的工作特性,设计制作了温控镂空发热网配准靶,可同时为热像仪与3D 激光雷达提供特征点遥红外图像特征点使用Harris 角点探测器进行采集曰为减小混合像素和激光点稀疏的影响,对配准靶平面进行了拟合并对点云进行了配准平面符合度检查,确定了深度图边缘曰使用计算角点附近深度边缘均值的方法提取深度特征点坐标,并对坐标进行了修正曰最后使用NMSM-EM 优化方法对配准结果进行了优化遥基于以上研究成果,使组合感知系统能够在微光条件下完成对移动机器人行驶环境的感知遥