用于多光谱遥感器的离轴三反射镜光学系统的设计与检验

未来的航空侦察系统要求其光学系统在宽视场范围内具有高空间分辨率。该遥感器飞行高度为10km,在6°视场内需要分辨10cm的地面目标,光谱覆盖范围为0.4μm～10.0μm,包括可见光、近红外(NIR)、中红外(MWIR)和远红外(LWIR)。本文介绍了满足这些要求的离轴三反射镜光学系统的设计和相关的试验结果。三反射镜消像散系统包括两个非球面凹反射镜和一个球面凸反射镜,并实现了远心平像场设计。     

窄带多光谱遥感电视侦察系统

在分析和对比各类光电成像装置的基础上，针对战场实时伪装目标识别的需求，提出了一种窄带多光谱遥感电视侦察系统的设计思想，并就这种系统的性能进行了广泛讨论。     

多光谱遥感图像无损压缩技术

1数据无损压缩技术特征 多光谱遥感图像来源于多光谱遥感技术,比如用于气象卫星的成像光谱仪,其产生的图像与一般图像相比多了一维光谱信息,数据量大,远远超出了数据传输和存储等设备的要求,这就必须对其进行压缩;图像的拍摄价格昂贵,且有长远的保存价值,最好对其进行无失真压缩,即无损压缩;日新月异发展的气象观测技术,需要对图像的原始数据进行某些计算和应用,因而需要对原始采集数据进行无损压缩.     

紧凑型多光谱空间光学遥感器焦平面的设计与拼接

为实现高分辨率、多光谱、宽覆盖的遥感测量,对空间光学遥感器由3片TDI CCD组成的焦面组件进行了设计,并提出了一种新的拼接方法。根据空间光学遥感器采用的多光谱TDI CCD外形尺寸较大、几乎占满整个结构设计空间的特点,对其焦平面进行了紧凑型的机械交错拼接设计;根据紧凑型多光谱焦平面的特点,结合图像处理技术进行了拼接,对由CCD拼接仪产生的图像进行了放大和处理,以尽量消除因人眼视觉误差对拼接精度产生的影响,提高拼接精度;最后进行了拼接验证。结果表明,该方法拼接出的焦面各片CCD之间的搭接误差〈3μm,两排CCD的平行度误差〈3μm,共面性误差〈5μm,满足空间光学遥感器的成像要求。     

以色列开发用于探测地面灾害状况的空间高光谱遥感器

据www．gizmag．com网站报道,在轨卫星上的尖端传感器和地面上及空中使用的传感器相结合的技术已经使以色列特拉维夫大学的研究人员开发出一种高光谱遥感器（HRS）。它能够对森林火灾后的水污染发出预警,远在事故被发现之前就提醒当局注意泄漏污染,或者告诉人们季风将会影响到哪些地区。     

基于多光谱遥感数据的地理信息系统研究

以提升地理信息系统的数据采集准确率、增强图像配准效果为目的,研究基于多光谱遥感数据的地理信息系统。系统通过空间数据库引擎ArcSDE和数据库SQL Server完成对空间数据和属性数据的管理,由数据库、遥感影像三维可视化、空间分析和网络发布等实现系统的功能。其中多光谱遥感图像经提取、处理、配准后以Shape格式存储到数据库中;经SURF特征点提取和匹配预处理遥感影像后,应用DEM与预处理完成多光谱遥感影像在AcrScene程序中实现遥感影像的三维可视化。实验表明:该系统的城市道路和山区地质情况数据采集准确率高、特征点匹配率高、配准效果好;可清晰反映山区地形形态、坡向情况和自然生态状况,实现遥感影像的三维可视化。     

空间光学遥感器的热控制技术

空间光学遥感器的热控制技术是控制空间光学遥感器内部及外部热环境交换过程,使其热平衡温度处于要求范围内的技术,热控制设计的好坏直接影响到空间光学遥感器的光学分辨率。本文介绍了空间光学遥感器的热控制特点、热控制过程、热控制技术分类及其热控制技术的发展趋势。同时以一个具体的例子,介绍了此技术的应用。     

空间光学遥感器可靠性设计研究

空间光学遥感器是一类特殊的遥感器,其可靠性设计是研制工作的重要组成部分.本文从空间光学遥感器的特点分析入手,介绍了光学遥感器可靠性模型的建立方法.针对空间光学遥感器的特点,从光学遥感器的防污染设计、活动部件设计、单粒子效应防护设计及静电防护设计方面对其可靠性设计进行了有针对性的阐述.     

一种适合实时应用的多光谱遥感图像无损压缩算法

根据多(超)光谱成像光谱仪波段数众多,不同波段间图像光谱相关性较强的特点,在使用预测编码(DPCM)方法去相关时,先针对某波段生成自适应最佳预测模型,并将此最佳预测模型应用到所有波段,然后再进行光谱维DPCM进一步去除光谱间相关性,最后使用预测误差修正技术来减小预测残差冗余度.实验表明,这种无损压缩方法效果大大优于JPEG无损压缩标准方法,并且速度很快,实现简便,适用于实时系统.     

星载聚束SAR系统顶层参数优化设计

聚束模式是合成孔径雷达(SAR)的一种比较特殊的工作方式,可以获得普通条带模式难以达到的超高分辨率图像。本文以高分辨率星载聚束SAR系统顶层参数设计为主要出发点,结合详细的系统设计与仿真分析过程,分析了聚束模式下大距离徙动、脉冲重复频率(PRF)选取、天线方向图设计等多方面的系统设计影响因素,能够为星载聚束SAR顶层参数设计提供有效参考。     

热红外高光谱系统信号成分分析及处理

光学系统自身热辐射产生的杂散光以及分光后信号能量的下降,极大影响着热红外高光谱系统的信噪比。光学系统制冷可大大减少系统杂散光,但低温下探测器暗电流对有效信号的影响变得突出。对热红外高光谱系统的信号成分进行理论分析,将探测器输出信号分为四个部分,并对各部分进行测量,得到常温和低温制冷条件下各信号成分以及等效噪声温差的变化规律,找到影响系统性能的关键因素,并给出提高系统信噪比的方案,为我国热红外高光谱系统的进一步发展与实用化提供参考。     

空间碎片多光谱探测相机光学系统设计

为了实现对空间碎片探测,提出了一种空间碎片多光谱探测相机光学系统,由可见光相机、长波红外相机、中波红外相机光学系统组成,三个相机共用主、次镜,在三路相机光学系统中同时加入校正组件平衡校正像差,可见光相机焦距为1000mm,视场为1.2,长波红外相机焦距为-250mm,视场为2.75,中波红外相机焦距为-500mm,视场为1.38,考虑了温度对相机像质的影响,采用热膨胀性系数小的材料作为反射镜基底,分析了三个相机光学系统在空间环境下（205℃）温度环境下的像质变化,设计结果能满足使用要求。     

高速128通道小动物多光谱光声断层成像系统

为了实现小动物光声断层信号的高速采集和实时高质量图像的重建,采用了覆盖角度为270°的128阵元弧形聚焦超声换能器、4个32通道的NI公司数据采集模块和可调谐脉冲激光器以及正则化优化的基于模型的光声断层重建算法。结果表明,系统的空间分辨率可以达到180μm;此系统可以在1ms内完成光声断层数据的采集,在40s以内获得高质量的重建图像。该系统可以用于开展小动物在体的多光谱光声断层成像实验研究。     

星载ScanSAR工作模式研究与设计

该文系统地阐述了星载ScanSAR系统的基本工作原理,由ScanSAR系统的空间几何模型,确定了ScanSAR系统各子条带的空间位置,研究了ScanSAR系统的方位分辨率问题,确定了ScanSAR系统工作的时间关系,各子条带的脉冲重复频率的选择及每个burst的样本数,为系统设计提供了依据。重点研究了 ScanSAR系统的信噪比及距离模糊问题,提出了一种新的 ScanSAR系统特有的模糊概念ARASR,并提出新的分析方法,对其影响做了定量的计算,最后对 ScanSAR系统的数据下载格式提出了建议。     

星载云–气溶胶激光雷达光机系统结构及研究进展

气溶胶辐射强迫效应主要通过气溶胶与辐射相互作用(aerosol-radiation interaction, ARI)和气溶胶与云相互作用(aerosol-cloud interaction, ACI)两种途径来影响地球辐射收支平衡,联合国气候变化政府间专家委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在第五次报告指出,气溶胶与云的相互作用是最主要的不确定性辐射强迫因子之一。在云–气溶胶全球探测领域中,星载云–气溶胶遥感雷达的探测能力与发展方向对研究者们研究全球云–气溶胶分布特点越来越重要。首先对星载云–气溶胶遥感雷达技术的应用现状进行了分析,并针对典型星载云–气溶胶激光雷达（激光雷达空间技术实验LITE、正交偏振云–气溶胶激光雷达CALIPSO、云–气溶胶传输系统CATS、大气激光雷达ATLID）的探测任务、光机系统参数、结构及材料等技术特点进行了详细的分析研究;其次从工作机制、光机系统结构、应用材料和探测能力等方面对各星载云–气溶胶激光雷达系统特点进行了对比,提出星载云–气溶胶激光雷达光机系统结构设计特点与方法;最后分析了当前星载云–气溶胶激光雷达系统技术特点及发展方向,为我国发展星载云–气溶胶激光雷达提供技术方向及发展建议。     

高集成度多光谱TDI CCD焦平面系统

提出了一种高集成度TDI CCD焦平面系统,成功应用TDI CCD驱动单元厚膜集成模块完成了具有16路CCD信号输出、像元读出频率20 MHz的高集成度高速多光谱TDI CCD焦平面系统的研制。通过采用双通道CCD信号处理模拟前端、厚膜集成驱动单元模块、高速LVDS图像数据传输接口以及机、电、热一体化仿真设计方法,极大提高了TDI CCD焦平面系统的集成度,降低了系统互连的复杂程度。系统共有4路图像数据传输接口,单路传输能力达到1.6~2.5 Gbps,最高可实现10 Gbps的图像数据带宽,在保证高数据率的同时,提高了数据传输的抗干扰能力。阐述了系统设计方案及多光谱TDI CCD探测器工作原理,并对其中的机电集成设计、驱动单元厚膜集成技术以及高速串行传输总线等关键技术进行了分析描述。通过采用TDI CCD传函测试片对系统进行了测试,焦平面全系统调制传函平均为0.511。     

高速多光谱辐射测温系统研制

为了解决非接触测温系统中常见的成本高昂、系统复杂、实用性差、响应速度慢等问题, 采用多光谱测温和快速响应光电探测技术, 设计了一套低成本高速多光谱辐射测温系统。利用高速微弱光信号采集模块、高速模数转换芯片、高性能可编程门阵列和同步动态随机存取内存保证了微弱光信号的高速转换、同步采集、大容量缓存, 具备纳秒级变化温度场的测量能力。结果表明, 测温误差小于±1%, 时间分辨率可达到50ns。这一结果对于快速变化温度场的测量是有帮助的。     

Ultrasonic sensor for photoresist process monitoring

An ultrasonic sensor has been developed to monitor photoresist processing in situ, during semiconductor manufacturing. Photoresist development, pre-exposure bake, and post-exposure bake were monitored for the Shipley 1800 series I-line resists, and the pre-exposure bake of Shipley APEX-E deep-uv (DUV) resist was monitored as well. Development monitoring was achieved by measuring thickness changes in the resist as it was removed. Data regarding dependence of development rate on exposure dose was obtained for the I-line resist with exposure doses varying from 20 to 68 mJ/cm². Measurements showed an increase in average development rate from 0.04 to 0.155 μm/s, with the rate leveling off at around 55 mJ/cm². Pre-exposure bake monitoring results demonstrated the ability of the sensor to measure the glass transition temperature of the resist film during prebake as well as the ability to invert out the elastic constants of the film using reflection theory. The glass transition temperature (T_g) is an important parameter in both the pre- and post-exposure bakes and therefore could be useful in monitoring these processes. Results of pre-exposure bake T_g measurements are presented for both-I-line and DUV resists. The glass transition temperature during prebake was found to be higher for the DUV resist than for the I-line series. The I-line resist post-exposure bake measurement of glass transition temperature confirmed the reported T_g of 118°C for the I-line novolac resin. The multiple uses of this sensor make it suitable for integration into a manufacturing setting     

实时监测光固化过程的光纤传感系统研究

研究了基于光固化材料在固化过程中折射率的不断变化,结合光纤折射率传感原理和光固化特点,采用待测光固化材料固化成型制成光纤传感器,并垂直于光同化方向埋入被测材料中,通过监测光固化材料同化过程中特定位置处折射率的变化来获取其固化程度和最佳曝光时间等信息.实验结果表明,实验数据与理论分析一致;所采用的特殊光纤传感器,能实现传感器与被测材料折射率的匹配,保证监测的灵敏度和数据的可靠性.