国家自然科学基金(41105007) 作品数:8 被引量:12 H指数:2 相关作者: 苗俊刚 刘大伟 姜景山 张勇芳 刘凯 更多>> 相关机构: 北京航空航天大学 中国科学院国家空间科学中心 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电子电信 航空宇航科学技术 更多>>
多通道地基微波辐射计的1D-VAR反演算法研究 被引量:2 2013年 地基微波辐射计当前已成为大气参数连续观测并同步反演天气预报的重要工具之一,研究表明随着辐射计通道数目的增多,信息量增大,数值天气的预报能力也会更强。本文着眼于较多通道的地基微波辐射计,探索尝试利用一维变分法对其大气廓线进行反演仿真,利用相关算法对反演结果的垂直分辨率和精确度进行了评估,同时对比了不同通道数量的辐射计的反演性能。结果表明,大气廓线垂直反演值能够以较小的误差接近数据库真实值,具有更高的垂直分辨率和反演精度,能够提供更准确的反演结果,这对较多通道的微波辐射计的研究论证有着重要作用,对提高天气的预报能力有着重要意义。 吕长春 刘大伟 刘凯 谢衍 苗俊刚关键词:地基微波辐射计 大气廓线 斜入射下微波辐射计定标源散射特性与发射率的仿真分析 2012年 针对微波辐射计定标源定标双站测量方案,提出了斜入射波作为照射源的思路。先通过计算斜入射角度与发射率之间的关系分析了斜入射方案理论上的可行性,再对特定的定标源模型的散射特性进行仿真,并对其波瓣产生机理进行了简单分析。对定标源散射的发射率展开了评估,分析发射率与采样距离以及采样间隔角度之间的关系,总结了最适合用于评估发射率的采样条件。对于给出的定标源和标定体模型,采用斜入射的方案可作为新的具有接近发射率真值的定标测试方案。 梁文乐 刘大伟 苗俊刚 李萱关键词:微波辐射计 发射率 斜入射 微波高光谱辐射计通道信息量的分析研究 被引量:1 2013年 在高光谱技术和大气微波辐射模型前提下,提出了在设计地基微波高光谱辐射计对晴空条件下大气状态量探测过程中应该同时注意通道数目和通道灵敏度等方面的因素,并结合信息熵理论给出这些因素对于大气温度反演前后的相关性分析。 刘琳 刘大伟 赵海博 苗俊刚关键词:信息熵 准光系统中椭球面反射镜面截取方法 被引量:1 2015年 为了改善准光学馈电网络在气象卫星中的应用效果,提出了一种应用于准光学馈电网络中新的椭球镜面截取方法,该方法能够有效降低椭球镜面产生的损耗,并减小镜面面积.椭球镜是准光学馈电网络中用于波束传输的重要器件,经过分析高斯波束传播模型发现常规截取方法设计的椭球镜会导致额外的能量损耗,影响系统整体的电气性能.针对该问题,通过建立椭球镜面传播高斯波束模型,优化了常规镜面截取方法——根据高斯波束传播至镜面对应的束腰半径将镜面作相应平移.经过仿真发现,优化后镜面边缘的最大电平从-30 d B降低到-35 d B以下,并且镜面尺寸减小10%~30%.改进的镜面设计方法更有利于系统的紧凑布局和良好的电气特性,提高了系统信噪比,能保证微弱气象信号在传输过程中的能量维持,对改善准光系统的性能有很大意义. 刘大伟 吴正勋 吴铮 刘凯关键词:能量损耗 一种制作W波段自立式线栅极化器的新方法 被引量:2 2013年 设计并制作了一个W波段的极化器,设计参数为金属丝直径100μm,间距300μm.实测结果表明,金属丝直径和间距的均值分别为100.3μm,300.2μm;标准差为5.2μm,8.3μm,表明极化器具有较高的加工精度和良好的均匀性;同时其表面平整度优于30μm.另外,测试了极化器的透射系数以及极化器作为可变衰减器时的透射系数,测试结果与理论计算结果具有良好的一致性,具有良好的极化性能. 张勇芳 苗俊刚 姜景山关键词:极化器 W波段 K波段辐射计的超宽带多通道接收机设计与实现 被引量:1 2014年 K波段微波高光谱辐射计应用于大气探测方向,能够在高湿度条件下改善大气温湿度廓线精度。为解决传统辐射计接收机未考虑在微波高光谱条件下频谱测量时间和系统复杂度增加的问题,设计与实现了一种用于K波段微波高光谱辐射计的超宽带多通道线性接收机。通过结合传统微波辐射计接收机的数项优点,改进的接收机结构拥有良好的宽带谱特性、高线性度和短频谱测量时间。在18~26 GHz频率范围内,接收机的实测频率增益为77~80 dB、噪声系数为2.1~3.2 dB、线性度为0.999~0.9999和频谱测量时间平均为5.8 ms。实测结果表明,设计的高频谱分辨率接收机适合K波段微波高光谱辐射计在大气遥感和快速天气变化观测中应用。 谢衍 陈敬熊 苗俊刚关键词:超宽带 综合孔径辐射计偏微分方程近场图像反演算法 被引量:2 2015年 针对综合孔径辐射计傅里叶变换成像算法在近场条件下失效的问题,提出了一种基于局部自适应偏微分方程的精确数值图像反演算法.该反演算法根据待反演亮温图像的局部特征,在图像背景区域进行各向同性扩散来抑制噪声,在图像目标区域进行自适应扩散来保持图像边缘细节.近场仿真结果表明,该算法有效地降低了可视度测量噪声对亮温图像反演的影响.用一套8 mm波段二维综合孔径辐射计BHU-2D-U进行了成像实验,实验结果证明了该近场图像反演算法的有效性. 姚现勋 尚晓舟 苗俊刚 李志平关键词:综合孔径 辐射计 近场 新型的曲线内壁多台阶馈源喇叭设计 被引量:3 2013年 介绍了一种新型的曲线内壁多台阶馈源喇叭,这种喇叭结构简单,易于加工且通过优化内壁曲线可以获得良好的电气性能.喇叭的内壁曲线由两段简单的连续曲线组成,一段为正弦曲线,另一段为高斯型曲线.在75~110 GHz频带内,设计了一个多台阶喇叭并优化了喇叭的内壁曲线.优化后的喇叭具有优良的电气特性,在全频带内电压驻波比小于1.1,约为1.5:1的工作频带以及良好的波束轴对称特性.实际测试了多台阶喇叭的远场方向图,测试结果与理论计算结果有很好的一致性. 张勇芳 苗俊刚 姜景山关键词:馈源喇叭 毫米波