太湖水环境的毫米波辐射监测方法研究

针对日益严重的水环境污染和毫米波辐射计系统在测量水环境下目标辐射特性的困难性,提出了一种利用毫米波无线数据采集系统的实时监测方案.方案通过Modbus网络通信协议进行无线通信,将毫米波辐射计采集到的数据在上位机端实时地显示与保存下来.实验证明:此方法能对水环境进行有效可靠地实时监测.     

全极化微波辐射计与传统微波辐射计星上定标方法比较分析

高精度星上定标是辐射计测量数据稳定可靠的关键。概述了传统微波辐射计两点定标方案和全极化微波辐射计星上定标的特点,对已提出的3种全极化定标方案应用于星上定标的可行性展开初步分析,并针对传统辐射计和全极化辐射计星上定标方案的差异,从定标方程、定标误差和定标精度3方面进行了对比分析。
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易失性存储器的程序重注方案研究与应用

本文对在轨程序重注方法和工程实现进行了研究,基于第二代地球同步轨道气象卫星“风云四号”扫描成像辐射计扫描控制系统,提出了一种可靠的基于易失性存储器的在轨程序重注方法.介绍了系统的组成、程序重注的方案、程序执行的流程以及验证的方法.试验结果证明,该方案能够在无需重启的情况下实现在轨引导地面重注的新程序运行.     

基于SoPC的星载微波辐射计的数据采集系统

应用MC8051软核处理器,在FPGA上设计实现了基于软核的辐射计的科学数据采集,并通过1553B总线将数据传送到地面接收的采集系统。该方案在Xilinx公司FPGA芯片XC2V3000上得到了验证,满足航天星载微波辐射计多通道高分辨率的要求。     

提高微波辐射计测量精度研究

从测量误差的理论角度,分析了影响微波辐射计系统测量精度的各种因素,提出了研制和应用微波辐射计系统所要依据的4个温度概念,并从应用条件角度讨论了提高陆基、机载、星载微波辐射计系统测量精度的一些具体技术方案。     

微波辐射计在卫星发射信号遥感探测中的应用

2022年10月,在西安利用地基微波辐射计进行常规大气观测实验期间,发现一个频率约为25 GHz的卫星发射信号,对微波辐射计常规观测产生了明显干扰。针对该观测事实,文章首次对微波辐射计被动遥感观测卫星发射电磁波信号的可行性进行了理论分析和针对性观测实验,结果发现该卫星发射信号主要在24.4～25.6 GHz范围内,中心频率约为25 GHz,同轨道共有3颗卫星,飞行间隔约8 h,在25 GHz附近卫星发射电磁波到达微波辐射计天线口面辐射亮温超过400 K;该组卫星轨道周期为24 h,属于倾斜同步轨道卫星。进一步利用微波辐射计观测的亮温,深入分析计算得到卫星的等效辐射功率约为66.9 dBW。本次实验观测为地基微波辐射计未来避免卫星的干扰和进一步改进设计与应用积累了经验,同时也可以看出地基微波辐射计在卫星跟踪监测中有一定的应用价值。     

太阳总辐射计的设计

在对太阳总辐射计的研发中,怎样解决高精度的数据采集,且保证能够方便地观测并记录是相当重要的问题.设计了一种由太阳总辐射传感器、ADS1248高精度模数转换器和STM32F103ZET6组成的太阳总辐射计.该新型太阳总辐射计的太阳总辐射传感器模块是由铂电阻构成,在太阳的总辐射下使得阻值发生变化,24位高精度的ADS1248对其进行AD采样,数据处理得到精度较高的太阳总辐射值,并通过蓝牙传输太阳总辐射值,可以方便地观测太阳总辐射值.     

全极化微波辐射计扫描目标成像方法研究

微波辐射计是被动遥感仪器,对人体无害,这使其对人体辐射信息成像具有很大的优势。全极化微波辐射计可以通过测量目标的4个Stokes参数得到目标的全部极化信息,这对人体亮度温度分布的测量和分析是一种有效的补充,使全极化辐射计在医学方面的应用成为可能。基于上位机软件控制的二维扫描平台,设计出一套软件控制与成像方法,控制全极化辐射计对目标进行平面扫描,得到目标的辐射亮温图像。使用37GHz的全极化辐射计进行在近场条件下的人体扫描成像实验,得到了T_v、T_h、T_3、T_44个通道的人体量温图像,验证了全极化微波辐射计扫描人体成像方案的可行性。     

车载多频率微波辐射计与观测数据应用

地基微波辐射计是被动微波遥感研究中进行地面实验的核心仪器。了解辐射计的观测原理以及实验方法对实验的设计和数据的分析具有重要意义。2007年遥感科学国家重点实验室购置了车载多频率微波辐射计,自仪器投入使用以来,获取了多种典型地表的微波辐射测量数据。基于车载多波段微波辐射计开展的地面观测实验为被动微波遥感地表参数反演算法的发展、辐射传输模型的验证等研究提供了重要的数据支持。详细介绍了车载多频率微波辐射计的配置、观测原理和定标方法,并结合地面实验,介绍了利用车载多频率微波辐射计进行实验的方法及数据的处理与应用。该研究对地基微波辐射计观测实验的设计与实施以及对辐射计数据的分析和使用有重要的参考价值。     

一种恢复综合孔径微波辐射计展源图像的CLEAN算法

CLEAN算法在处理对象是点源时,即使系统噪声很大,恢复点源图像的效果仍然比较理想,且思想简单、易于实现,因此在综合孔径微波辐射计点源图像的恢复中得到了广泛的应用和发展.但当处理对象是展源时,该算法恢复的辐射计图像存在着条纹现象.借鉴最大熵图像复原算法的约束思想,提出了一种改进的CLEAN算法.仿真结果表明,图像质量得到了进一步改善.     

一种新型微波辐射计的仿真研究

本文对一种以全功率微波辐射计为基础的新型微波辐射计———数字增益自动补偿微波辐射计进行了仿真研究。建立了微波辐射计系统各环节的数学模型并以此进行了仿真试验。仿真结果不仅证明了所建立的数学模型准确有效,而且为优化系统设计提供了重要参考,同时也为进一步实现星载环境仿真调试奠定了基础。     

太阳辐射计自动跟踪系统的设计

本文介绍了一种基于硅光电池的太阳自动跟踪系统的设计,该系统结构简单,性能稳定,有效提高了太阳辐射计跟踪太阳的实时性和准确性.     

雷达接收机噪声系数分析仪中测试辐射计设计

介绍了雷达接收机噪声系数分析仪噪声系数Y因子测量法,详细阐述了噪声接收模块测试辐射计的设计思路和实现方法,通过控制中频衰减器实现了增益自动调整功能,有效地利用了测试辐射计的检波线性区,增加了系统的测量动态范围.实验证明,测试辐射计具有自动增益调整功能且功率检波具有严格的线性特性.     

FPIR实时快视成像方法

一维全极化综合孔径辐射计(Full Polarization Interferometric Radiometer,FPIR)是一种轻量化的高空间分辨率的综合孔径微波辐射计系统。基于综合孔径辐射计成像原理及X波段FPIR原理样机,提出一种快视成像方法:(1)对原始数据进行抽取和平均,降低实时处理运算量;(2)简化误差处理过程,进而利用傅立叶变换法和G矩阵法反演亮温。通过对FPIR原理样机的地面实验,验证了该实时快视成像方法的有效性。     

K波段大气微波辐射计采集控制系统的设计实现

辐射计的采集控制系统主要由数据采集、与上位机通信等模块构成,完成的任务包括将现场采集到的数据进行处理并存储、对伺服机构进行控制、与上位机通信等系统的调度工作,是辐射计的控制中心.主要研究了一种K波段大气微波辐射谱分析仪采集控制系统的设计实现.     

微型化绝对辐射计前置锁相放大系统的设计

长春光机所研制的绝对辐射计根据光电等效原理,用可精确电功率实时定标未知的入射光辐射功率;辐射计采用金刚石片做衬底,利用MEMS技术在金刚石片上集成了加热丝、热敏电阻,金刚石片和热沉之间产生温差,该温差可通过电桥电路测量;文章介绍一种应用于微型化的新型绝对辐射计前置锁相放大系统,该系统采用锁相放大的方法,通过交流电压激励电路可以消除传统绝对辐射测量的直流误差和由于器件温度漂移引起的误差,同时抑制交流频率外的噪声,信噪比提高了10dB,使新型电替代辐射计的绝对定标精度得到很大的提升。     

一种紫外辐射计测量控制系统的实现

介绍了高精度紫外辐射计的系统结构和测量原理,在传统测量方案的基础上,提出了一种以运动卡控制卡和静电计为硬件核心,采用在Visual C++环境下进行编程实现对运动控制卡的控制,使用SCPI语言与静电计接口来实现数据采集的方案。分析了软件的主要功能并给出了实现的思路和代码。     

23.8GHz数字相关型全极化微波辐射计的定标及其影响分析

为实现全极化微波辐射计对海面风场的高精度测量,不但需要特殊的全极化定标基准,同时需要高稳定性的接收机系统。恒温控制是提高系统稳定性简单有效的途径之一。基于23.8GHz的数字相关型全极化微波辐射计,考虑温度对于定标的影响,采用特殊的温控方案,设计出一套恒温控制系统,使辐射计工作在一种稳定的状态下。实验结果表明:通过恒温控制可以使辐射计工作维持在一种稳定的状态,从而可以简化定标过程,延长定标周期,同时保证定标精度的要求。     

一种高精度天线伺服系统

本文介绍了一种基于51单片机控制的高精度微波辐射计天线伺服系统,详细分析了其测角原理、定位精度、步进电机控制原理和RS485接口的原理.实验结果表明,该系统运行平稳,响应迅速,定位精度高.     

一种针对Windsat极化辐射计的海面风场反演方法

星载极化微波辐射计(Windsat)是美国于2003年1月6日发射的全球第一颗星载极化微波辐射计卫星,目的是为了验证极化辐射计在卫星上遥感海面风场的能力。针对Windsat在轨运行期间的数据,研究了风场反演的海洋和大气算法,进行了全球海面风场的反演,同时反演出其它地球物理参数。最后利用同步的其它数据对反演结果进行了验证。本文在极化辐射计风场反演方法和算法研究方面做了初步的尝试。