基于多个稳定目标的吉林一号光谱02卫星多光谱成像仪的在轨绝对辐射定标

卫星在轨后精准的绝对辐射定标是对其观测数据进行定量化应用的基础。与传统的场地定标法、交叉定标法相比，基于稳定场景目标的定标方法具有成本低、频次高、可实现历史数据定标等优点。使用中分辨率成像光谱仪（MODIS）的MCD19A1产品、MCD43A1产品和MOD03(MYD03)产品模拟出MODIS band8在光谱02卫星观测条件下的方向反射率，再结合MCD43A1产品中MODIS band1～band5的方向反射率、MCD19A2产品中的气溶胶参数、水汽参数以及MOD07(MYD07)产品中的臭氧参数，对2021年10月光谱02卫星多光谱成像仪对多个稳定目标成像的入瞳辐亮度进行辐射传输模拟，实现对其在轨绝对辐射定标。对该定标系数的真实性检验结果表明：与发射前定标系数相比，基于重新标定系数进行大气校正的结果与哨兵2号反射率产品的差异明显减小；重新标定的观测辐亮度与包头地基自动辐射定标数据的平均相对差异为3.18%，说明定标结果具有较高的精度。研究结果可以为使用稳定目标对中高空间分辨率光学遥感卫星在轨绝对辐射定标提供方法支撑。     

空间科学卫星数据快速处理方法

针对卫星获取的大规模数据进行快速数据处理一直是空间信息处理系统建设中的关键。面对空间科学卫星全天候观测、探测载荷类型多、处理算法多样带来的数据处理难题,现有基于CCSDS标准格式的数据分析方法,难以满足目前在轨的多颗空间科学卫星数据处理系统在正确性和时效性方面的要求。针对空间科学卫星探测数据处理特点,提出了一种空间科学数据快速处理方法,设计两层联合索引结构,将空间科学大数据处理问题转化为索引表和源包数据单元的处理问题,提高了数据处理效率;采用科学工作流技术设计了数据驱动和业务驱动协同的处理框架,支持多样化的空间科学卫星数据处理流程,各类载荷数据处理任务并行调度。实验结果表明,这种方法处理速度可扩展,内存使用较少,已应用于空间科学卫星地面系统中,取得了良好的效果。     

一种基于图像序列和外部平移数据的摄像机自定标方法

摄像机标定是从二维图像获取三维信息必不可少的步骤。本文提出了一种新的基于图像序列的自定标方法。通过控制摄像机平台作3次平移运动（其中任意2次均不在同一平面上）且不需要读取运动平台的平移数据，即可线性地标定摄像机的内参数。大量的模拟实验表明该算法精度高和鲁棒性强。     

VC++与MATLAB混合编程解析卫星下传数据包

太阳辐射监测仪(SIM)是风云三号卫星(FY3)上监测太阳辐射的载荷,在轨运行期间,仪器状态和测试数据保存在固定格式的数据源包中,数据包通过卫星的1553B总线传输到地面观测站,因此对数据包的解读和分析是判断SIM在轨状态的重要手段。本文结合VC++良好的界面编程和MATLAB强大的数据处理能力,通过MATLAB进行混合编程,实现了数据源包的解读和分析。     

HY-2卫星高度计定标方法初探

为确保高度计数据的可用性和有效性,发射后需对高度计进行绝对定标。本文首先结合卫星高度计的应用领域,提出了我国HY-2的定标需求,进而介绍了国内外现有的验潮站定标、海上石油平台定标、GPS浮标定标等3种高度计定标法,并分析了各种定标法的优缺点。在此基础上,提出了适用于我国HY-2卫星高度计定标法,并简单介绍了具体的实施方案和数据处理方法。该方法为HY-2的定标方案的确定具有一定的参考价值和指导意义。     

遥感图像星上智能处理地面仿真模拟系统设计与实现

传统卫星遥感应用模式复杂繁长,无法满足用户越来越关注的实时化遥感服务需求,为卫星配备智能化大脑,一方面可以降低数据传输带宽,另一方面可以提高数据获取的时效性,因此,星上智能处理已经成为遥感卫星发展的必然选择。但星上处理在轨调试困难,现有遥感卫星星上处理平台的地面测试系统都是卫星实验室测试时,针对不同的卫星载荷临时组建,缺乏通用性且并未形成集成化的装置,导致现有遥感图像星上智能处理的地面测试效率偏低。尤其是面对目前星上处理智能化的新需求,缺乏一套高性能、低功耗、全流程的星上处理地面仿真系统。针对遥感数据处理自动化与智能化发展的新特点,提出了一套基于FPGA与GPU相结合的遥感图像星上处理地面仿真模拟系统。该系统能够在地面模拟实现多种载荷的0到1级数据预处理,在预处理的基础上实现智能遥感影像的加速识别,其关键难点在于遥感图像智能处理算法的高计算复杂度和嵌入式计算机有限计算力之间的平衡;遥感图像处理领域的AI专用算法固化和硬件加速之间的平衡;不同卫星平台测试需求和系统架构通用性之间的平衡。本文阐述了仿真平台设计的方法,构建了基本原型并对其进行了验证。测试结果表明：该系统可以较好地完成星上智能处理典型算法地面全流程测试,所有硬件可以直接上星组装,完备度高,对优化和指导卫星地面仿真系统运行管理体系具有一定的参考价值。     

星载光学遥感器可见近红外通道辐射定标研究进展

辐射定标是遥感定量化应用的基础。在阐述辐射定标概念,意义和方法的基础上,介绍了发射前定标、在轨星上定标和在轨替代定标的各种方法,并分析了这些方法在卫星不同阶段所起的作用。以在轨替代定标中的场地定标法、场景定标法和交叉定标法为重点,详细介绍了其中各种方法的基本原理,适用范围以及当前国内外研究现状。最后,对当前国际上辐射定标的发展趋势作出展望,并针对国内的辐射定标现状提出相关的建议,使用户能够得到更高精度的遥感数据。     

气象卫星数据的定标

在遥感数据的定量处理中,都要对探测数据进行定标。所谓定标,就是将仪器测量的数值换算为物理量。对于气象卫星,由于要求有高精度的绝对值,定标尤为重要。现在,美国NOAA卫星甚高分辨率辐射计(AVHRR)的热红外通道,噪声等效温差小于0.12K,定标误差小于0.4K。在气象卫星数据定标中,可见光和红外通道采用     

双通道可见光光强计标定实验平台设计

利用双通道检测方法设计了可见光光强计标定实验平台。光源经单片机控制调节产生系列光强值,分束后进入标准信号通道与自制仪器通道,在同步信号下取得不同光强信号的测量值并据此定标。该方法扩大了标定实验平台对光源的选取范围,提高了自制仪器的性能。     

卫星遥测数据处理软件的Excel VBA实现

为解决航天领域遥测数据处理复杂、判读困难的问题,采用Excel VBA技术,设计了一种卫星遥测数据处理软件,利用该软件可以很方便地对卫星遥测数据进行分析和判读,得到各遥测量的曲线显示及变化状态,并能给出遥测异常时的报警信息;该软件运行于通用计算机平台,需要Office、Excel支持,它包括卫星遥测数据的处理分析和遥测数据的曲线显示两大部分;该数据处理软件的使用为卫星遥测数据处理提供了一种新方法,实现了卫星遥测数据处理自动化处理和判读,大大提高了卫星遥测数据的分析判读效率,该软件现已成功应用于某型号卫星的遥测数据分析系统。     

200Msps通用信号采集PC卡的研制

介绍一种通用高速信号采集ＰＣ机插卡,它应用了高速模数变换、可编程逻辑设计,锁相环时钟等新技术。采样分辨率８ ｂｉｔ,最高采样率２００ Ｍｓｐｓ,卡上存储器长度５１２ ＫＢ,具有灵活的触发记录和数据传输方式。配套工作软件在Ｗｉｎｄｏｗ ｓ９５ 平台上实现。该采集卡及软件支持多通道同时使用。     

光截法旋转式物体三维重构

本文依据计算机视觉的理论,采用光截法,搭建了一个旋转物体三维重构实验平台。探讨了摄像机及回转台中心轴的标定和空间坐标转换还原工作。并以表面不平的小纸杯为对象进行了具体实验,在MATLAB下对其进行了图像处理获得物体空间三维数据,并将其三维显示出来,获得了较满意的结果。     

基于数据表现与处理分离的OA系统设计与实现

在B/S模式下,将数据表现与处理分离的技术运用到办公自动化平台的设计与实践中,可以显著提高系统的开发效率,以及系统的可扩充性和可维护性。介绍了以Class-Type体系结构为基础的系统体系结构,在此基础上,运用对象持久化技术、动态生成控件技术和XML技术实现了办公自动化平台的数据显示与处理分离。比较了新的设计理念和传统设计模式的区别,总结了这种设计模式的优点。     

使用OpenCL技术的影像快速畸变纠正方法在异构平台上的应用分析

针对海量遥感数据应用中日益显著的处理效率低下和计算瓶颈问题,基于通用计算机图形处理单元的编程开发使用OpenCL并行处理技术对遥感数据处理及其过程进行加速,旨在为遥感影像大数据处理提供一条更为高效的途径。在不同显卡平台上对影像畸变纠正实施并行处理,结果表明,OpenCL技术在提高影像畸变纠正的速度方面作用显著,可取得29.1倍的最高加速效果;与CUDA并行处理技术的交叉验证进一步凸显了OpenCL技术在异构平台上实施并行处理时所具有的通用性的优势。     

利用 HTCondor 高通量计算框架处理 MODIS 时间序列遥感影像

随着卫星技术进步,越来越多的遥感数据可供各领域科研人员处理与分析。日益增长的数据量也带来了新的挑战：如何高效的处理长时间序列遥感数据。目前,无论从处理效率还是任务规模,现有的计算手段都很难满足当前需求。常用的商业 GIS 软件往往基于单机环境,扩展能力小,而基于主流分布式计算框架的处理方法,往往在功能上有所不足。在本文中,我们提出一种基于 HTCondor 高通量计算环境的 MODIS 时间序列遥感数据处理方法。该方法通过 HTCondor 系统高效管理与调度硬件资源,同时使用 Python 及其丰富的第三方开源库编写核心控制与处理模块。我们将复杂的工作流以有向无环图的方式呈现并一次提交,将成熟的计算环境与灵活的处理模块相结合,易于扩展与重复使用。实验表明系统可以支持大规模、多需求的遥感影像处理工作,部署便捷,可以显著提成处理效率。     

基于SAP数据仓库和WebGIS的高校电力分析集成平台研究

为了充分利用信息化后的高校后勤部门电力历史数据,且将历史分析数据与实时数据更方便地呈现给需要的用户,提出基于数据仓库与WebGIS系统的电力分析集成平台.通过SAP数据仓库数据提供的常规和实时的数据处理接口,WebGIS系统的WebService功能模块以及XMLA接口技术,完成了在高校各种角色用户都可以访问的WebGIS系统平台上实现结合建筑的电力多维分析和实时电力展现集成平台.     

测力平台系统输出压力中心参数的校正

目前使用的应变式测力平台,其检测的压力中心都是以力平台初始标定数据作为依据。由于生产测力平台的工艺及技术问题,随着测力平台使用时间增加、工作环境变化,传感器参数随之改变,很大程度影响了测力平台测量精度。针对这种情况,本研究通过对测力平台静态标定,建立了输出特性校正模型,利用最小二乘法求解该模型参数,并应用软件补偿实现对测力平台的校正。基于实验结果,讨论了最优模型结构参数,表明了此方法能够补偿测力平台的非线性,可在一定的温度和压力内实现测量准确度优于1 mm,使测力平台满足人体COP测量评定要求。     

基于Spark框架的乘潮水位计算与可视化平台

乘潮水位计算是海洋环境信息处理的重要组成部分,具有计算量大、计算复杂度高、计算时间长等特性。采用传统集群计算模式实现乘潮水位计算业务,存在计算成本高、计算伸缩性和交互性差的问题。针对以上问题,提出一种基于Spark框架的乘潮水位计算和可视化平台。结合对Spark任务调度算法的研究,设计和实现了一种基于节点计算能力的任务调度算法,实现了长时间序列的多任务乘潮水位数据的检索、获取、数值计算、特征可视化的并行处理,达到了海量海洋环境数据计算和可视化处理的目的。实验结果表明,提出的基于Spark的乘潮水位计算和可视化平台可以有效地提高海量乘潮水位数据的分布式并行处理的效率,为更加快速和高效的乘潮水位计算提供了一种新的方法。