国家自然科学基金(61074184)
- 作品数：8 被引量：17H指数：4
- 相关作者：安永泉赵剡杜磊王志斌王召巴更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程动力工程及工程热物理自动化与计算机技术更多>>
- 基于O_2吸收特性单站被动测距机理研究被引量：4
- 2015年
- 大气中氧分子浓度分布相对稳定,随纬度位置和季节变化不大;吸收波段跨越762 nm,易于被非低温探测器探知;带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm和690 nm附近的吸收率来反演距离。朗伯-比尔定律应用中的一项固有误差项被发现,定义为非线性初值。其本质是仪器非理想特性的限制引起的不可消除的线间辐射强度。搭建距离测算实验平台,对东经113°,北纬38°地区,不同季节不同时段不同天气条件,建立大量的不同组约束条件下的氧吸收率与距离的关系样本数据库。统计拟合得到经验模型实时修正理论模型中的非线性初值项,距离反演精度小于2.7%。
- 安永泉王志斌李晋华王召巴
- 关键词：被动测距
- 一种改进的用于星空背景红外辐射建模的光谱模板技术被引量：1
- 2011年
- 光谱模板技术可以生成任意恒星的光谱,解决了许多恒星缺少光谱观测数据的问题,在星空背景建模中具有重要作用。对传统的光谱模板技术予以改进。首先,提出了辐射计"框架"修正法,不仅修正了红外天文卫星ISO测得的中等分辨率光谱SWS的非线性失真,而且改善了Engelke幂函数修正法存在的工作量大和人为误差问题。其次,基于修正后的SWS光谱,并结合恒星大气模型数据库ATLAS9,建立了一套归一化光谱模板库。最后,通过将指定恒星所属的光谱模板与该恒星的Engelke连续谱函数相乘实现了任意恒星红外光谱的生成。实例验证表明,改进的光谱模板技术不仅提高了所生成恒星光谱的分辨率,而且大大减小了光谱与高质量辐射计的偏差。
- 洪耀辉许小剑
- 关键词：星空背景红外辐射
- 基于月面高程数据建模的巡视探测器着陆安全性研究
- 2012年
- 探月工程二期,巡视探测器将在月面着陆,实现真正的月面停留。月面不同区域的着陆安全性研究必不可少。分析了月面高精度数字地形特征和规律,着陆器姿态模型、着陆面包络模型和着陆安全性分析算法。采用蒙特卡罗方法,依据实际月面地形特征、月球坑和石块的统计分布规律,大量仿真生成地形数据,得到各种着陆条件参数下和不同着陆器倾斜角要求下对应的着陆安全概率。仿真实验中不考虑着陆器着陆过程中发动机控制、着陆姿态控制和动力学性能,同组实验中着陆器结构尺寸相同。所建立的算法可实现实时仿真生成着陆区域、设置着陆器结构尺寸和安全参数,可用于地面系统的仿真实验,也可在月面软着陆过程中实时分析选定区域的着陆安全概率。据此得到月球车最佳着陆点以及着陆器最佳着陆面和最佳着陆姿态的选取建议。
- 禹健毕树生
- 关键词：着陆安全性数字高程模型
- 基于大气氧光谱吸收特性的单目单波段被动测距被引量：4
- 2013年
- 根据目标红外辐射在大气中传输衰减的特性探测传感器与目标的距离,隐身无源,难于被敌方探测,发展了一种基于大气氧组分光谱吸收特性的单目单波段被动测距方法.引入视线路径的概念,将氧物性分布场离散化,寻找辐射积分路径;利用离散传递法基本思想,得到目标窄带辐射强度分布.基于氧分子吸收发射谱独立、吸收系数恰当,饱和可测范围大等特性,分析氧吸收波段内谐振频带和远谐振频带辐射强度谱线分布的相对关系,得到其与积分路径(即距离)的关联.采用分辨率为0.75nm半高宽的窄带高分辨率光谱仪,实地校准氧物性分布场,实现了测距实验范围75—200m,模型测算相对误差最大为7.56%的样机.
- 安永泉李晋华王志斌王召巴
- 关键词：被动测距
- 激波辐射对红外成像探测影响的抑制方法研究被引量：1
- 2013年
- 带有红外成像系统的大气层内高速飞行器的头罩窗口外激波的热辐射将降低系统的探测性能。采用单线组模型描述激波的辐射特性。由于激波辐射相对成像系统是近场辐射,建立相应的模型,计算了激波辐射在探测器阵列上产生的光子辐射照度,还计算了激波对目标辐射的吸收特性。得到了如下的计算结果:激波辐射在探测器阵列上产生的背景辐射可以近似为均匀的背景辐射;激波对目标辐射的吸收可以忽略;激波辐射具有强烈的光谱选择性。根据激波的这些辐射性质,在成像系统中通过分别选用不同的带通滤光片,不改变成像系统工作波段的波长宽度,而仅改变其位置,可以减小激波辐射对目标探测的影响,提高探测的信噪比。
- 杜磊赵剡
- 关键词：气体辐射信噪比
- 高超声速激波辐射对红外成像系统的影响分析被引量：5
- 2012年
- 带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,其光学窗口外高温激波流场的热辐射将降低成像探测的信噪比和探测距离。先根据近场辐射成像光路的几何关系推导了焦平面上单元像素接收的流场辐射功率和流场向其与窗口界面外发射的辐射亮度的函数关系,然后采用箱带模型描述流场的辐射机制,再求解辐射传递方程以计算该辐射亮度。计算了探测器上的流场辐射功率分布和目标的辐射成像结果。计算结果表明:激波流场为光学薄介质,其对目标辐射的吸收可以忽略;成像系统接收的流场辐射能量为非均匀背景噪声;当高度不变、马赫数增大时,该能量将增大,所以信噪比将减小;当马赫数不变、高度增大时,该能量将减小,所以信噪比将增大。
- 杜磊赵剡安永泉吴发林
- 关键词：气体辐射红外成像
- 扩展源高速平均密度场光传输成像分析(英文)
- 2014年
- 扩展源发出的光经过平均密度场传输的成像还没有被充分地研究。当某个扩展源与某个侧窗头罩内的成像系统相距较近时,用光线追迹和傅立叶光学研究该扩展源发出的光经过平均密度场传输的成像特性。研究发现扩展源上不同点光源的成像偏移角和成像模糊指标有差异。因此采用综合偏移指标、综合模糊指标来分别描述扩展源成像的总体偏移、模糊情况。研究发现:当扩展源和成像系统的相对位置不变,平均密度场相对成像系统分别沿流向、展向、光轴方向平移时,上述两个指标均会发生变化。并且在这三种情况下这两个指标的变化情况各不相同。对上述现象的原因进行了深入的分析。在工程设计中,该研究有助于选择成像系统相对窗口的合适安装位置。
- 杜磊赵剡吴发林
- 关键词：光传输成像
- 红外成像制导中的气动热辐射效应机理被引量：5
- 2011年
- 高速导弹光学窗口外存在激波层,为高度不均匀的高温气体介质。其热辐射效应使红外探测设备获得的红外遥感图像存在退化和畸变。通过对分子热运动的计算,分析高温气体分子、原子辐射吸收系数,将流场数据有限元处理,实现灰气体总体模型与逐线计算方法的改进结合;通过对气体介质求解辐射传递方程,基于离散传递法的思想,推衍出激波层的热辐射强度计算模型;结合光线传输模型寻找导引头探测口径内的视线路径,解析大气热辐射机理,发展激波层热辐射数值计算方法,两种定量计算模型互为比较验证。研究得出激波层热辐射噪声与来流参数之间的关系,并给出了经验公式。
- 安永泉赵剡
- 关键词：热辐射红外成像
