一种用于光谱图像的基于邻域背景检测的矢量滤波器

提出了一种通用性强的非线性矢量数字滤波器———基于邻域背景统计的矢量滤波器,该滤波器既可用于光谱图像又可用于灰度图像,具有腐蚀小面积奇异像元的作用,可以消除图像噪声和光谱散点,同时保持原有的光谱信息不变,此外还对图像边缘有一定的锐化作用.文章设计了该滤波器的一种简化实现算法,并给出了航空高光谱图像和彩色图像的处理实例,实验结果显示该滤波器滤波效果良好,对光谱图像的噪声消除和边缘检测都有很大帮助.     

星载激光雷达点目标最大测程标定技术

激光雷达的最大测程是其重要的性能指标,会随探测目标性质的不同而发生较大变化.提出了激光雷达对空间点目标探测能力的地面标定方法,推导并给出了激光雷达对点目标的实用探测方程.影响激光雷达点目标探测能力的主要因素是激光的远场辐射强度分布,分析并给出了求解辐射强度分布的方法和公式.由面目标消光比测试和实验室内激光远场光束质量分...     

克服大气环境干扰的激光诱导等离子体光谱技术研究

介绍了激光诱导等离子体光谱技术的工作原理,通过阐述激光诱导等离子体光谱产生的物理机制解释了大气分子干扰固态样本测量结果的原因,建立了既能够提供低气压工作环境又方便实用的激光诱导等离子体光谱探测装置,开展了低气压环境下的试验研究,证明了大气分子元素干扰固态样本测量结果的客观存在,同时证明了低气压环境能够有效避免或者缓解大气分子干扰问题的可行性。     

机载红外天然气管道泄漏监测技术研究

进入21世纪后,我国的天然气消耗量飞速上升,目前国内输气管道总长度已经达到2.4万公里,预计2010年底将达到3.6万公里.如此绵长的输气管道,随着管道设施的老化、地质结构的变化、地质灾害的发生,天然气的泄漏在所难免.通常天然气管道的泄漏量一般大约要占输气总量的10%.天然气管道泄漏对经济发展、大气环境和社会安全带来了负面影响,因此必须积极开展各种天然气管道泄漏监测技术的研究.本文首先介绍了国内外基于机载平台的天然气管道泄漏监测技术的研究现状,然后阐述了两种主要机载天然气监测技术的工作原理,在分析比较两种技术优缺点的基础上,提出了适合我国国情的机载天然气管道泄漏监测的技术方案,并报道了与此方案相关的基础性研究内容.     

双通道成像光谱仪共用离轴三反射光学系统的设计

提出了一种双通道共用一个主光学的推帚式高光谱成像仪光学系统,该系统由离轴三反射主光学系统、狭缝、准直镜及分色镜、可见近红外光谱仪后光学和短波红外光谱仪后光学组成,设计中采用双通道共用离轴三反射主光学系统,不仅满足了成像仪大视场、宽谱段的要求,而且提高了系统的光学效率,使系统结构更加紧凑,双通道光谱仪均采用棱镜-全息透射光栅-棱镜分光组件分光,实现了宽光谱分光,提高了衍射效率,系统实现光谱范围覆盖450～2500nm,全视场达23.9°。     

基于空间调制和单元器件的短波红外光谱探测

目前近红外波段的光谱探测在各个领域已经得到广泛应用[1],但在短波红外波段,由于受焦平面红外探测器发展水平的限制,短波红外波段光谱探测还存在难以消除非均匀性以及分辨率高时信噪比不足的缺点.本文从理论上分析了基于空间光调制器和单元探测器的多通道探测方法的信噪比优势,并利用基于Hadamard变换的空间光调制光谱探测方法,成功进行了单元探测器获取多谱段信息的模拟实验,从而提出一种可以减少短波红外光谱探测对焦平面器件的依赖的制备红外光谱探测仪的新思路,并证明了这种方法的可行性.     

离轴三反光纤阵列激光三维成像发射系统

离轴三反光纤阵列激光三维成像发射系统中,大功率激光器发出的激光经阵列光纤分束,由光纤的芯径和单元发散角计算离轴三反光学系统的焦距,由光纤的数值孔径确定系统的入瞳直径范围,光纤阵列的长度决定了光学系统的发射总视场。离轴三反光学系统采用正向设计、反向使用的思路,将光纤阵列置于离轴三反光学系统焦面位置,反向追迹光线,可以得到光纤阵列上各元激光经光学系统后的高斯光束发散角大小和相邻元之间的角度关系。文中的设计实例实现了51元激光,每一元以20 rad的较小发散角出射,实例表明,该发射系统能实现多元激光微弧度量级的发散角出射,在目标面上形成间隔均匀、圆对称性良好的足印光斑。该发射系统在设计的发射总视场内,理论上不存在波束数的限制,这是区别于其他发射系统的另一优势。     

静电加速度计标度因数和零偏误差标定

为了确保静电加速度计长期在轨工作,结合非线性Batch估计算法,研究了静电加速度计标度因数和零偏误差标定。首先,充分考虑静电加速度计量测过程中可能出现的各种误差源并进行分析,建立了静电加速度计在动态设计良好并进入稳态后,卫星姿态稳定度优于0.01°/s,卫星质心保持精度优于2mm的情况下的量测模型。然后,将高精度地球引力场模型和静电加速度计量测数据代入非线性Batch估计算法的的动力学方程中,将GPS量测数据代入非线性Batch估计算法的量测方程中,建立了静电加速度计标定因数和零偏误差标定模型。最后,通过数学仿真验证了该方法的可行性,其标定精度可达到0.2%,具有一定工程应用参考价值。     

用于激光诱导离解光谱技术定量化分析的基体校正方法

激光诱导离解光谱技术作为一种物质元素分析手段,其主要目的是用来提供高精度的定量分析.通过分析传统定量化方法的不足之处,提出了基体校正法.此方法有效地减少了基体效应对测量结果带来的影响,放宽了对标准样本的要求,扩大了适用范围,并通过实验验证了此方法应用于激光诱导离解光谱技术定量化工作的可行性.     

激光雷达双轴配准度的测试

激光雷达的双轴配准度是影响系统性能的重要指标,提出了系统装配完成后测试激光雷达双轴配准度的方法.对于有延时保护的系统,提出了测试的解决方案.采用模拟回波发生器产生经过序列延时的模拟回波,利用光路调整器将模拟回波与激光雷达发射光轴调平行后,在一定角度范围内偏转回波方向,对激光雷达接收系统进行扫描.根据系统电信号的输出与光束偏转角度的关系判断系统的双轴配准度.对一激光雷达进行了测试,验证了测试系统的可靠性,对系统精度进行了分析,系统误差＜45μrad.