无人机航空遥感平台机载作业控制系统设计

无人机相比较卫星和载人航空飞机遥感平台而言,具有成本低、灵活性高的特点。为了满足科学遥感实验、完成遥感作业任务、协调无人机电子吊舱中多组件工作、控制遥感影像传感器姿态,系统以AT89S52为主控芯片,扩展多路串口及USB接口以实现系统与外围设备的通信,同时设计了相机驱动模块及三自由度步进电机驱动模块。通过无人机航空遥感实验证明该系统能够满足遥感实验要求。     

一种航空遥感影像快速镶嵌方法初探

本文描述了一种航空遥感影像快速镶嵌方法,利用IMU～GPS系统快速获取外方位元素,利用外方位元素获取正射影像,并利用专业的遥感软件进行快速镶嵌,获取整个区域的图像,为应急事件处理提供快速的信息.     

BRDF模型观测角测量模块的研制

BRDF(双向反射分布函数)模型是多角度遥感定量解译的理论基础,观测角是模型中的重要参数,其中包括观测天顶角和观测方向角.传统的测量观测角的方法是采用机械圆盘以及在地表画圆,但这种测量方法设备笨重、精度低、效率低,不适合水域的测量.提出了一种新的电子测量方法,利用加速度计测量重力加速度的三维分量,利用磁阻传感器测量地磁场的三维分量,通过坐标投影原理得到BRDF模型中的观测角.这种测量方法设备便携、成本低、效率高.观测天顶角的测量范围为-90°～90°,观测方位角的测量范围为0°～ 360°,在测量范围内的测量精度为±1°,满足BRDF观测角的测量要求.     

面向气溶胶反演的高分四号影像云检测

针对在利用卫星影像进行地表信息提取、气溶胶光学厚度反演等工作中云检测不够准确的问题,提出了利用云的空间变化特性、光谱反射率特征阈值和HOT薄云检测联合的方法。通过对大量区域进行直方图统计分析,确定了适合高分四号卫星数据的阈值,进而建立了针对气溶胶反演干扰较大的碎云、云边缘、薄云的检测方法。利用该方法对多幅影像进行云检测,结果表明,该方法能够很好地检测出云像元,特别是对于碎云、云边缘和薄云有很好的识别效果,有效提升了气溶胶产品的可信程度。     

光伏发电的最大功率跟踪算法研究

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境因素的影响,为了跟踪太阳能光伏阵列输出功率最大点,实现光伏阵列和负载的匹配,常在系统中加入最大功率跟踪器。准确跟踪太阳能光伏阵列的最大输出功率点依赖于有效的搜索算法。分析了传统的扰动观察法和增量电导法的特点,并提出了一种新的变步长寻优算法。通过验证表明,这种算法能够快速准确地跟踪最大功率点。     

基于OFDM的认知无线电频谱检测算法研究

频谱检测是认知无线电的重要任务之一,国内外都对此领域展开了广泛研究, 而正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提供了良好的平台。本文针对OFDM系统的特点,提出了一种新的频谱检测算法,该算法通过对OFDM收发双方的信号建模,以能量检测的方法为基础,充分利用了正交频分复用符号中的未受多经效应污染的循环前缀(Circular Prefix, CP)和空闲时间来提高检测的精度。计算机仿真结果表明：与传统的只利用空闲时间的能量检测方法和利用所有CP符号信息的方法相比,本文中的算法更有效的提高了频谱检测的概率。     

掺硼金刚石厚膜电极污水处理实验研究

在EACVD(electron-assisted hot filament chemical vapor deposition)金刚石膜沉积系统上制备出了掺硼金刚石厚膜电极,采用循环伏安法研究了掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极电化学性能的差别,结果表明掺硼金刚石厚膜电极具有比IrO2/Ta2O5钛涂层电极更宽的电势窗口(约3.4V)和更低的背景电流(接近于零).用所制备的掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极对比处理高浓度难降解污水,通过测定污水处理过程中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的变化、观察污水处理过程中颜色的变化、处理前后两电极的SEM照片研究了掺硼金刚石厚膜电极在污水处理中的应用,试验表明掺硼金刚石厚膜电极比IrO2/Ta2O5钛涂层电极处理污水效率更高、处理高浓度难降解污染物的能力更强,电极更加稳定、耐腐蚀性更好,是一种很有应用前景的电极.     

活性炭测氡及瞬变电磁法在矿山采空区调查中的应用研究

介绍了活性炭测氡、瞬变电磁法两种物探方法在山西小南村矿山踩空区测量效果。讨论了活性炭测氡异常、瞬变电磁法反演断面效果与钻孔验证情况的对应关系。结果表明,活性炭测氡-瞬变电磁法组合测量方法在矿山采空区调查具有较好的应用效果。     

卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度的气溶胶模型影响

卫星偏振测量是气溶胶遥感的一种重要手段.气溶胶模型的准确性是影响卫星遥感气溶胶参数精度的关键因素之一.在卫星反演气溶胶算法中,若忽略气溶胶粗模态贡献(星载偏振传感器气溶胶反演的一种常用假设)或选错气溶胶类型,均会带来反演结果的误差.基于六种典型的气溶胶类型(沙尘型、生物质燃烧型、乡村背景型、污染大陆型、污染海洋型和重污染型)模型,模拟研究了气溶胶模态和类型选择对卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度(AOD)的影响.利用矢量的辐射传输模式,模拟分析了六种气溶胶类型在865 nm波长的大气偏振反射分布函数(BPDF);发现大气BPDF与气溶胶粒子尺度密切相关,粗模态对大气BPDF的贡献远小于细模态;粗、细模态同时存在时,大气BPDF反而小于仅细模态时的BPDF.在此基础上,分析了"忽略粗模态贡献"和"选择错误气溶胶类型"两种情况下AOD的反演误差,得到如下结论:(1)忽略气溶胶粗模态贡献,会导致反演的细模态气溶胶光学厚度(AOD_f)偏小.六种典型气溶胶类型模型情况下,AOD_f反演结果可偏低12.3%~35.7%,其中沙尘型气溶胶时AOD_f反演误差最大,污染大陆型气溶胶时AOD_f反演误差最小.(2)若气溶胶类型选择错误,反演的AOD可能偏大或偏小,取决于与气溶胶类型对应的大气BPDF的差别.测试的六种气溶胶类型中,沙尘型与重污染型的大气BPDF差别最大,二者互换(即"选择错误")时,AOD反演误差最大,分别可达220.3%或-60.6%;乡村背景型与污染大陆型的大气BPDF差别最小,两者互换时,AOD反演误差最小,分别为7.1%和-3.0%.研究结果对于发展新一代星载偏振传感器及其气溶胶反演算法研究具有参考价值.