基于四叉树复小波变换的卫星图像去噪

小波变换方法被广泛应用于图像处理,但由于其不具有平移不变性以及较少的方向选择,因而限制了它的应用范围。四叉树复小波变换,是对Malla算法的一种改进,通过奇偶滤波器的对称使用,在四棵数上分别实现分解和重构。与一般复小波一样,四叉树复小波算法具有较好的方向选择性和平移不变性,并且容易实现完全重构。采用四叉树复小波变换和基于子带噪声的自适应阈值方法,对一幅卫星图像进行了去噪处理,仿真实验表明该方法具有较好的去噪效果。     

卫星激光通信均匀信标光的研究

采用信标光是完成卫星激光通信捕获过程的一种重要手段,信标光的远场分布对捕捉概率和捕获时间有较大的影响。为满足通信系统的性能要求,对信标的远场分布提出一定的要求是必要的。首先从理论计算的角度,分析了远场高斯分布信标光对卫星激光通信捕获过程的影响,认为在存在光束抖动的情况下,均匀信标光在捕获阶段具有明显的优势。基于多激光器合束技术,利用半导体激光器设计了一个能实现远场均匀分布的信标光模块。给出了模块结构,分析了均匀信标光产生的机理,并从理论上推导了该模块的远场光强分布表达式。实验表明,所研制的均匀信标光模块可出射功率超过3.8 W,不均匀度小于11%的远场均匀信标光,通光效率为54%,从而证明了所设计的信标光模块的可行性。     

漫谈直接检验和间接检验

 物理学理论的确定,有些是从大量的实验或自然现象中直接归纳出来的;有些是在一定的实验或实践的基础上提出新的理论模型,然后再用实验证实;还有些是通过理论演绎出新的理论,然后再用实验验证。不管是通过哪一种途径,都离不开实验的验证。     

一种基于数据库描述的电文参数通用解算方法

卫星导航电文参数解算通常采用硬编码方式实现,电文格式、参数编排、参数系数等信息均内嵌在程序代码中,代码可读性、可维护性和可扩充性差。为解决基于超帧、主帧和子帧的固定帧结构的电文参数通用解算问题,提出了一种采用数据库描述电文帧格式、电文参数编排方式以及电文参数结果定制的方法。设计了电文参数通用解算算法以及时间阈值判断算法,通过数据库配置实现不同格式导航电文参数的解算,参数结果根据数据库配置控制输出。采用实际接收的电文进行了测试,结果表明,所提出的方法具有良好的通用性,正确解算了GPS LNAV电文、北斗D1电文和北斗D2电文等3种导航电文参数,电文参数解算实现100%覆盖,参数结果组合输出100%可配置,电文参数增加、删除和修改等完全自适应,避免了电文帧丢失、电文参数更新造成的同一组参数不匹配问题。     

问答

Q:为什么百度卫星地图上的正北方向和故宫中轴线不一致?正午时分影子指向的北方向,和磁北方向,还有卫星地图上的的北方向有什么不同?A:卫星地图的南北方向和正午时分影子的指向都是沿经线(子午线)的,所有经线交汇于地理北极和地理南极。故宫的中轴线与子午线是不重合的,逆时针方向偏离子午线2度左右。地理南极和地理北极的连线就是地轴,地球绕地轴自转。     

共轴三反光学系统卧式装调技术

共轴三反光学系统是空间光学遥感器常用的设计形式,以“高分一号”遥感卫星高分辨率相机装调为例,对共轴三反系统计算机辅助装调技术进行了研究。提出以主镜光轴为装调基准,通过调整三镜控制系统视场和调整次镜控制系统像差的装调方法,分析了次镜和三镜的失调量与Zernike系数变化关系,由光学设计软件求得系统灵敏度矩阵,用于指导系统装调工作,提高了装调精度,缩短了装调周期。测试结果表明:光学系统各视场Zernike系数优于0.05λ,系统波相差RMS值优于0.06λ,系统通过在轨成像测试,图像清晰,层次丰富。     

基于加权乘代数算法分析全球平流层臭氧垂直分布差异

全球气候变化与南极臭氧空洞的形成促使人们关注大气臭氧含量的变化.臭氧通常通过天底卫星实现全球连续观测,进而获得全球柱浓度,但随着对臭氧的深入研究,全球臭氧分层观测问题也随之出现.本文将加权乘代数算法与辐射传输模型SCIATRAN相结合,采用2011年Chappuis-Wulf波段的SCIAMACHY临边辐射数据,反演出15—40 km高度之间的平流层臭氧廓线,解决了全球臭氧分层观测问题.在全球臭氧分层图中,观测到全球臭氧传输从低纬度地区的形成上升到中高纬度地区的消耗下降的整个过程,这与布鲁尔-多布森环流直接相关.在9—10月南极臭氧空洞最严重时期,南极极地环流对臭氧传输的阻碍作用明显,极地环流出现“透明墙”效果.一方面赤道臭氧难以传输至南极地区进行补充,另一方面南极地区上空存在的臭氧消耗物质滞留导致臭氧消耗加速,低补充和高消耗共同造成南极臭氧空洞.全球臭氧分层观测为全球臭氧研究提供了新的视角,将会促进人们对臭氧形成、传输以及消耗过程的研究.     

基于奇异谱分析的BDS卫星钟差周期项提取

在建立星座自主时间基准时，必须扣除卫星钟差的周期波动，以避免将其引入系统时间。为准确地扣除周期波动，提出一种基于奇异谱分析（SSA）的BDS卫星钟差周期项提取方法。首先，经SSA分解获得钟差信号的多个重构成分；然后，引入重标极差分析方法计算各重构成分的Hurst指数，根据Hurst指数辨识钟差的低频信号主导分量和高频信号随机分量，从而实现周期项的重建提取。对不同类型的BDS卫星钟进行了分析和研究，结果表明：所提方法能够准确提取钟差周期项，所提取周期项的频谱特征比钟差多项式拟合残差的频谱更为清晰；利用多项式拟合方法扣除周期项后，万秒稳和日稳平均分别提升4.1%和2.4%，而利用所提方法扣除周期项后，万秒稳和日稳平均分别提升20.9%和34.1%，提高了卫星钟频率稳定度，为星座自主时间基准的建立提供了基础。     

基于实测光谱和国产高分五号高光谱卫星的铁尾矿表层含水率遥感反演方法研究

尾矿库作为高势能的人造泥石流危险源，在尾砂含水量过高时有溃坝风险，低含水量状态下产生扬尘则会危害周围环境。尾砂含水量实时、动态监测对于尾矿库安全状况及矿区环境保护具有重要意义。相比传统采样化验手段，高光谱遥感拥有观测面积大、数据实时易获取、光谱信息丰富的特点，为快速、高精度尾矿水分监测提供了手段。以鞍山-本溪铁矿群中的高硅型铁尾矿为研究区，实地采集尾砂样品77个，利用可见光-近红外(350～2 500 nm)光谱仪获取其光谱数据，分析不同含水率尾砂光谱特征及机理；引入竞争性自适应加权重采样法(CARS)筛选水分敏感波段，并基于敏感波段建立三维波段光谱指数(TBI),结合随机森林(RF)、粒子群优化的极限学习机(PSO-ELM)及卷积神经网络(CNN)算法建立尾砂水分反演模型，以国产高分五号高光谱卫星为数据源进行模型应用，获取尾矿库表层含水时空分布特征。结果表明：(1)尾砂光谱反射率随含水率升高明显下降，在1 455和1 930 nm处出现O—H吸收特征，吸收深度随含水率减小而逐渐减小；(2)基于CARS方法能够对高光谱数据(305波段)有效降维，筛选出18个水分敏感波段，进一步利用敏感...     

结合图论的异源影像点云配准方法

结合图论思想，提出一种高效的异源影像点云配准方法。该方法首先利用点云几何特征寻找点云中的地平面方向，将点云中建筑物的布局关系构建成图形式，使点云配准问题转化为图匹配问题；然后，提出一种图匹配方法，基于几何约束条件构建核三角形作为配准基元，利用高阶相似度信息寻找图的全局最优匹配，实现点云间的快速、稳健初配准；最后，结合迭代最近点（ICP）算法进行精配准，获得高精度异源点云配准结果。为了验证所提方法的有效性，选取河南省3个不同区域的高分七号卫星影像点云和无人机近景影像点云进行实验。实验结果表明，所提方法不受噪声点和异常值的影响，能够克服不同的点云密度差异、消除约939倍的坐标尺度差异，整体配准速度相较于对比方法提升了51～184倍，全自动地实现了异源影像点云鲁棒、高效配准。