综合孔径微波辐射计二阶量化数字相关器研究

微波辐射计作为一种无源遥感器,在遥感技术领域有着巨大的应用前景.传统的微波辐射计的空间分辨率受到天线孔径的限制.综合孔径微波辐射计利用了干涉测量原理和复相关技术,是一种可以有效地提高空间分辨率的新型辐射计.本文针对综合孔径微波辐射计的数字相关器进行了深入研究,分析论证了二阶量化数字相关器的工作机理,并对采用该种相关器的系统的信噪比进行了分析.初步的试验验证结果证明了该方案的有效性.     

太阳辐照绝对辐射计的精密温度控制系统设计

为了提高太阳辐照绝对辐射计(SIARs)的测量精度,消除温度变化对SIARs测量精度的影响,研究设计了精密温度控制系统,对SIARs进行恒温控制;通过对铂电阻温度传感器自热效应的弱化,提高了温度测量的精度;提出了一种新的复合PID控制算法,该复合控制算法使系统获得良好的动态和稳态性能;使用密闭的高低温箱来模拟星上温度条件对系统进行了实验测试,实验数据表明,系统控制精度在0.1℃以内,可为SIARs工作提供稳定的温度环境。     

Jitter Tests and Studies for the Azimuth Axis of the TMT Tertiary Mirror System

太阳辐照度绝对辐射计的灵敏度研究与优化

衣小龙^1,2,方伟¹,骆杨¹,夏志伟¹,王玉鹏¹

（1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033;

2. 中国科学院大学,北京100049）

创新点说明：

1）通过理论分析以及实验测量的手段,研究灵敏度非线性误差对太阳辐照度绝对辐射计测量精度的影响;

2）提出了太阳辐照度绝对辐射计的测量新方法,通过实时修正灵敏度补偿了灵敏度的非线性误差,从而提高测量精度。

研究目的：

目前太阳辐照度绝对辐射计的定标精度随光功率的降低而下降,本文主要研究目的是提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度,从而提高定标精度。

研究方法：

通过理论分析以及实验测量的路线研究灵敏度非线性,通过修正灵敏度误差提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度。基于两点插值原理提出优化的测量方法。在各个辐射功率下测量实时修正灵敏度,得到灵敏度非线性的相对系统误差为2.2%,分析灵敏度非线性的影响。同时使用新方法以及传统方法测量辐射功率。

结果：

比对实验结果说明新方法将测量精度提高到0.1%,通过实时修正补偿了灵敏度非线性。

结论：

1）新方法可以显著提高地面比对实验的定标精度;

2）灵敏度非线性研究为优化太阳总辐照度监测仪的在轨定标精度提供了理论和实验依据。

关键词：测量精度;绝对辐射计;辐射定标;太阳辐照度

     

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。     

基于神经网络控制的星载微波辐射计

本文提出一种采用神经网络控制技术的消除星载全功率微波辐射计系统增益和等效本机噪声波动的方法。此方法通过基于神经网络的控制系统,控制微波辐射计的系统增益与参考电压,使微波辐射计在轨运行期间系统参数保持不变。系统参数通过地面实验获得,因此在轨运行期间不再需要星上两点定标中的低温基准源,减少了低温定标天线等物理设备。     

基于FPGA的微波辐射计数控系统设计与实现

重点设计并实现了863项目"南海深水区动力环境立体检测技术研发"中5频段微波辐射计的数据处理与控制系统,以Xilinx公司Virtex-4系列FPGA为核心,包括数据采集、AGC自动增益控制、系统开关控制、数据通信等模块,精确满足了系统要求,同时给出了系统电路设计、关键模块逻辑图及软件流程图。     

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.     

弹载毫米波辐射计仿真信号输出的设计与实现

以弹载毫米波辐射计的目标信号数学模型为基础,获得了模拟辐射计工作状态的仿真信号,并通过KPCI-823模拟量输出接口卡,将数字仿真信号输出给信号处理板。     

Crookes辐射计内最佳真空度的实验和仿真研究

应用实验和蒙特卡罗(DSMC)方法,研究了Crookes 辐射计工作的最佳真空条件.在辐射计内转子可以自由转动的条件下,测量了辐射计转子的转速与腔内真空度的关系,实验表明,转子的转速与腔内的真空度、转子叶片的边长有关.在叶片边长分别为20 mm和10 mm的情况下,最大转速分别出现在0.1 Pa和3 Pa.应用DSMC方法,仿真得到了在不同真空度条件下,作用在转子叶片两边的压力差分布,结果表明,在叶片边长分别为20 mm和10 mm的情况下,最大压力差分别出现在0.1～0.5 Pa和2～5 Pa.文中给出了腔内稀薄气体的速度矢量图.