安宁
- 作品数：14 被引量：49H指数：4
- 供职机构：中国科学院国家天文台更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信理学一般工业技术更多>>
- 空间碎片激光测距的距离预报偏差实时修正算法
- 2022年
- 为在空间碎片测距过程中实时修正距离预报偏差,提高距离门回波搜索捕获效率和测距成功率,以空间目标轨道相对运动动力学为理论基础,构建了近圆轨道空间碎片距离预报偏差实时修正的理论模型和算法模型。理论模型中的空间几何模型定义了站-星矢量和预报偏差矢量的空间相对位置关系,状态演化模型以Clohessy-Wiltshire方程为数学基础对相对运动的演化过程进行数学描述,角度观测模型构建了视位置角度偏差观测量和预报偏差矢量的几何映射关系。算法模型以卡尔曼滤波器作为相对运动初始状态求解器,实现了对距离预报偏差真值的最优估计。所选近地合作目标的数值仿真统计结果显示,角度观测量标准差为2″时,距离预报偏差实时修正算法能够在过境弧段的前15%以内将距离偏差量修正至小于100 m,是一种有效的预报偏差实时修正技术。
- 高健梁智鹏韩兴伟董雪董雪安宁温冠宇
- 关键词：空间大地测量激光测距卡尔曼滤波
- 立方腔平均反射光程的研究
- 2016年
- 利用有限元光腔表面分割法对立方腔的平均反射光程(Average Reflex Optical Path Length,L_(ave))进行了数值模拟,给出了L_(ave)与腔长的线性关系式,并通过TDLAS实验得到了具有不同腔长的立方腔L_(ave)的实验值。研究结果表明,立方腔的L_(ave)随着腔长的增加而线性增大。与之前报道的理论结果相比,采用有限元光腔表面分割法得到的L_(ave)模拟值与实验值更为接近,误差率仅在2.5%以内。立方腔平均反射光程模拟值与腔长的关系可以作为确定腔长的依据,提高了基于立方腔的TDLAS气体测量系统的反演精度。
- 刘高佑安宁韩兴伟董雪马磊范存波刘承志
- 关键词：数值模拟
- 退火温度对BiFeO_3薄膜结构和表面特性的影响
- 2016年
- 为了确定BiFeO_3薄膜最佳的退火温度,利用溶胶凝胶法在Si衬底上制备了BiFeO_3薄膜,通过XRD、SEM和Raman等测试手段研究了不同退火温度(0,600,700,800℃)对BiFeO_3样品的薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明,经过退火后的BiFeO_3薄膜呈现正交相与六方相共存的结构,随着退火温度升高,样品开始结晶,但过高的退火温度将导致样品出现杂相。同时,适当的退火温度可减小BiFeO_3薄膜表面的孔洞和空隙,提高材料的平整度,随着温度进一步提高,薄膜表面出现气泡,材料的平整度变差。另外,经过退火处理的样品具有较强的拉曼振动峰,但温度的升高将引起Raman特征峰发生红移。上述结果证实了利用溶胶-凝胶法制备的BiFeO_3薄膜的最佳退火温度为600℃,该实验结果为改善BiFeO_3的物相结构和表面特性提供了一种新的技术思路与途径。
- 张海涛安宁刘承志范存波董雪宋清丽温冠宇
- 关键词：BIFEO3薄膜溶胶-凝胶法退火温度微结构
- 基于角反射器不均匀分布模型的卫星形状效应研究被引量：1
- 2020年
- 卫星形状效应是阻碍卫星激光测距(SLR)系统测距精度向毫米级发展的重要因素之一。基于卫星角反射器的实际分布,提出了角反射器不均匀分布(RUD)模型,计算了激光入射角与参与SLR过程的卫星角反射器个数、分布、反射强度的关系,分析讨论了卫星形状效应对SLR回波数据残差分布、卫星质心改正(CoM)值产生的影响。结果表明,与现有CoM模型不同,利用RUD模型计算得到的参与SLR反射的角反射器个数随激光入射角变化,角反射器分布分散且不对称,同纬度各角反射器反射激光强度不同,SLR回波波形中"拖尾效应"明显,与实测结果相符。同时,利用RUD模型得到的CoM值随激光入射角呈动态变化。对于Lageos-1卫星,长春站CoM平均值为248.1 mm,在国际激光测距服务组织的参考范围之内。
- 关博文安宁范存波刘承志温冠宇温冠宇高健张海涛
- 关键词：遥感卫星激光测距角反射器
- SLR系统地靶数值仿真及数据处理被引量：1
- 2021年
- 地靶测量是获取SLR系统时延值、校准系统误差的重要手段,对提高系统测距精度具有重要意义。基于SLR系统地靶测量原理,采用蒙特卡洛方法,建立了地靶测距模型,实现了SLR地靶测距仿真。同时,从噪声的角度出发,提出了一种自适应噪声相关性匹配(ANCM)算法对地靶测距数据进行去噪,利用短时静态实测背景噪声和随机噪声阈值构建了回波噪声模板,结合SLR地靶数值仿真模型产生的模拟测距数据,通过优化回波选取区间、算法迭代次数等参数,完成了地靶有效信号的提取。与传统地靶数据处理算法相比,利用ANCM算法得到的中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站SLR地靶数据有效点数增加了30%以上,数据处理精度提高2倍左右,数据处理的效率得到明显改善,为准确地获取SLR系统时延值提供了新的思路。
- 苗澍茁安宁高健温冠宇宋清丽董雪马磊范存波
- 关键词：SLR数值仿真数据处理
- 角反射器形状效应对卫星激光测距系统测距精度的影响被引量：5
- 2018年
- 基于卫星激光测距(SLR)系统的测距原理,对从角反射器反射的回波光子分布进行数值仿真,分析并讨论了卫星角反射器形状效应与SLR系统测距精度的关系。另外,为验证卫星角反射器形状效应的适用性,利用中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站SLR系统对不同轨道高度的卫星进行了实测。结果表明,卫星角反射器形状效应使从卫星反射的回波光子分布发生明显改变,激光脉冲被展宽。对于Starlette卫星,激光脉冲脉宽由50ps展宽至72ps,由卫星角反射器形状效应引起的测距误差约为5.4 mm。对于高轨Etalon-1卫星、中轨LAGEOS-1卫星和低轨LARES卫星,由卫星角反射器形状效应引起的测距误差分别约为15.4,7.4,5.0mm。因此,要使SLR系统测量精度向毫米级发展,应当考虑卫星角反射器形状效应对测距精度的影响,这也为SLR系统的性能评估与结构设计提供了新的思路与途径。
- 刘源安宁范存波刘承志马磊宋清丽董雪
- 关键词：大气光学测距精度
- 基于斜程传输模型的卫星激光测距在气溶胶中探测性能的研究被引量：2
- 2017年
- 基于大气气溶胶在空间的不均匀分布,提出并利用激光在大气气溶胶中的斜程传输模型开展卫星激光测距在气溶胶中探测性能的研究,即将气溶胶的分布分为水平及垂直方向,在垂直方向将其分为无穷多层,令每层气溶胶的水平方向浓度分布均匀,结合气溶胶粒子的散射截面、尺度分布函数,计算激光在每层气溶胶中的透过率,最后进行积分得到激光的大气传输透过率.结果表明,与Kim经验公式及Mie理论模型相比,由斜程传输模型计算得到的激光气溶胶透过率更接近实验值,其平均相对误差降低了一个数量级,仅为3.5%,表明该模型可准确地计算激光在气溶胶中的传输特性.结合激光雷达公式,利用该模型对气溶胶中不同轨道高度卫星探测成功率进行数值模拟仿真,发现在轻霾环境中低轨卫星的探测成功率可达40%以上,高轨卫星的探测成功率仅为15%,可利用高效率探测器与高能量激光器实现轻霾环境下的卫星激光测距.研究结果能合理解释已有的实验报道并有效地预估卫星激光测距系统探测性能,为系统的升级改造提供可靠的理论依据和技术保障.
- 陈煜丰安宁韩兴伟刘承志范存波温冠宇宋清丽董雪
- 关键词：卫星激光测距气溶胶透过率
- 光行差对高轨卫星激光测距的影响分析被引量：2
- 2018年
- 随着卫星激光测距技术的发展,高轨卫星激光测距的数据量明显提高。由于高轨卫星距离远回波弱,这就要求望远镜系统能精确地对准卫星目标才能接收到有效回波。首先分析了影响望远镜对准的光行差因素,即卫星运行的速度光行差和发射激光运行引入的光行差。文中以Glonass系列高轨卫星为例,重点研究了发射激光束运行引入的光行差偏移量,并且计算出测站测量Glonass系列卫星的光行差角偏移量为26μrad。在实际高轨卫星激光测距中对Glonass系列卫星进行了数十次的测距实验验证,证明了文中对光行差影响的分析是正确的。通过文中的研究可以提高高轨卫星激光测距的捕获机率,大大提高高轨卫星观测效率。
- 温冠宇王爽安宁董雪韩兴伟
- 关键词：卫星激光测距
- 2μm InGaAsSb/AlGaAsSb双波导半导体激光器的结构设计被引量：8
- 2016年
- 为了提高2μm InGaAsSb/AlGaAsSb半导体激光器的最大输出功率,减小远场垂直发散角并实现单模稳定输出,在非对称波导结构的基础上设计了具有双波导结构的2μm InGaAsSb/AlGaAsSb半导体激光器.同时,利用相关的物理模型及SimLastip程序语言构建了InGaAsSb/AlGaAsSb Macro文件,利用SimLastip软件对具有不同结构的2μm InGaAsSb/AlGaAsSb半导体激光器进行了数值模拟分析.研究结果表明,双波导结构可以将半导体激光器的有源区限制因子由0.019 2减小至0.011 3,器件的最大输出功率提高了1.7倍,远场垂直发散角由57°减小到48°,器件性能得到了改善.
- 安宁韩兴伟刘承志范存波董雪宋清丽
- 关键词：半导体激光器数值模拟
- 卫星激光测距数据处理方法研究进展被引量：4
- 2021年
- 数据处理技术的发展与进步是实现毫米级卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)的重要保障。文中简要回顾了SLR技术的发展历程,阐述了数据处理技术在SLR的实际应用,着重介绍了国内外典型的数据处理算法及其发展脉络。同时,针对大地测量产品的应用需求,分析了目前SLR数据处理算法的适用性、稳定性及存在的问题。最后,针对激光测距的未来发展态势,提出了新一代SLR数据处理方法面临的挑战及可能的解决方案,并对其发展趋势做出展望。
- 安宁关博文张旖伦高健温冠宇董雪马磊范存波
- 关键词：卫星激光测距数据处理数据质量
