以航天遥感为主题的问题驱动式研究生教学模式探索——以图像处理与成像技术课程为例

产教融合创新能力培养是我国新时代研究生教育的研究方向之一。该文结合航天遥感的行业特点,把研究生教育跟航天需求方案论证、问题驱动创新结合起来,探索新时代研究生更贴近产业需求的培养模式。从生活中常见的手机拍照入手,将专业遥感相机与“遥感手机”作对比,抛出问题并引导研究生拆解问题,查阅文献资料获取手机摄像头的主要成像参数,逐步分析计算手机作为遥感载荷对地成像的分辨力指标,引导学生对比专业遥感相机的成像指标参数,激发讨论热情,适当归纳结论,最终回归到图像处理与成像技术这门研究生课程的深层知识讲解。在提高课堂教学效率的同时,将目前航天遥感领域的产业状况与当下研究生教学紧密结合在一起,探索产教融合的研究生培养新模式。

航天遥感器用泵驱两相流体回路热真空试验研究

针对航天遥感器核心组件的高精度与高稳定度的控温需求,设计并搭建了一套泵驱两相流体回路(MPTL)试验装置,该装置使用了一套具有被动冷却能力的两相控温型储液器。为验证MPTL系统在高真空、极低温与变化外热流条件下的工作能力,在真空罐内对MPTL系统在不同工况点下的散热与控温能力进行了测试,并通过温度和压力等数据研究了主回路的运行特性、储液器内热力学变化特性及两者之间的传热传质过程。结果表明:MPTL系统的控温点可通过储液器进行快速调整,蒸发器温度的变化受外热流与热源开关影响较小;进入毛细管中的过冷液与储液器中的液相形成的温差保证了储液器冷量的供应;主回路发生相态转变时,储液器与主回路工质交换特性引起了系统压力降脉动。

航天遥感红外探测器需求与发展

航天红外遥感已广泛地应用于军事国防、大气探测、水体探测、资源探测和空间天文观测等领域,航天遥感红外探测器是遥感载荷的核心器件。本文对航天遥感红外探测器需求的关键指标进行了分析,将航天遥感红外探测器分为成像类、光谱类和天文探测类,并介绍了三类探测器的特点和发展现状。

超大型航天遥感器评价系统漏孔高效定位方法研究

超大型航天遥感器评价系统是用于大口径光学遥感器在地面模拟在轨环境的条件下进行性能测试与评价的试验装置,由真空容器、低温热沉系统、真空获取系统、氮流程系统、外热流模拟装置等组成。真空容器是超大型航天遥感器评价系统的主体,其结构复杂、开孔数量较多、体积庞大,存在泄漏因素多,其漏率指标是影响航天器地面模拟试验工作真空度指标能否实现的关键因素。本文针对真空容器研制过程各个阶段氦质谱检漏方法进行了对比分析,并根据超大型真空容器研制过程的漏孔定位难点进行分析,在研制过程提出了利用氦质谱负压采样法,优化了真空容器氦质谱检漏流程,实现了漏孔快速、高效定位,并在实际工程应用中取得了良好效果。

美国航天遥感力量发展现状及特点

美国高度重视航天遥感力量的建设发展,不断发布和调整相关政策、规划,指导军、民、商遥感系统协同发展。加速推进构建装备体系能力建设、应用转型,确保美国在太空的绝对优势地位,支撑和促进国家战略能力的发展。本文概述了航天遥感发展战略,阐述了航天遥感力量建设现状,并分析了航天遥感力量发展特点。太空在国家安全、经济社会发展、科技进步和政治影响力等方面均具有极其重要的战略地位,是国家重大利益所在,也是国家综合国力的集中体现和重要标志。一直以来,美国都重视航天遥感力量的建设发展,不断发布和调整相关政策、规划,指导军、民、商遥感系统协同发展。加速推进构建装备体系能力建设、应用转型,确保美国在太空的绝对优势地位,支撑和促进国家战略能力的发展。

俄罗斯军用航天遥感发展研究

俄罗斯是最早从事航天遥感的国家之一,军用航天遥感在其国家战略和军队建设中始终占据重要地位。近年来,俄罗斯面临严峻的国际形势,顶住了美国及其盟国政治孤立、经济封锁等种种战略遏制手段,在经济增长缓慢、航天预算削减的整体环境下,以提高国防实力和保持航天国际竞争力为中心,统筹考虑军民一体,有重点地发展军事航天力量,始终把航天遥感放在优先发展位置。

基于航天遥感数据的机船光学目标检测与特性分析

光学遥感图像目标检测属于计算机视觉与遥感技术结合的计算机技术范畴。机船目标检测在交通管控中的应用、在军民领域,都有着十分重要的意义,利用天基光学遥感图像进行机船目标检测与识别已经成为光学遥感图像处理技术中的一个研究重点。对光学遥感影像目标检测的发展状况进行了分析,以航天遥感数据为基础,对船舰及机场光学目标检测及其特点进行研究。

大视场航天遥感器的光学系统设计

设计了一个主镜为凸面的三镜无遮掩全反射光学系统。采用共轴系统设计、离轴视场使用的成像方式,避开了中心遮光,实现了大视场。其视场角为30°×2°,焦距为600mm,相对孔径为1/5 6。各个面都是二次曲面,成像质量接近衍射限。结果表明,用这种方法设计的系统在航天遥感领域具有很好的应用前景。

大数据时代航天遥感系统的挑战和机遇

大数据在诸多热点领域开展了大量的研究工作,如信息通信领域的压缩感知理论、LDPC码、Turbo码、频分复用等调制技术及大气激光通信技术,海量数据存储领域的云存储技术和NoSQL数据库技术,高性能计算领域的MapReduce、FPGA和GPU计算技术,数据挖掘领域的关联规则法、分类法、聚类法及第四范式的科学思维,可视化展示领域的科学计算可视化、信息可视化和知识可视化。本文从星地数据传输、数据存储管理、数据预处理、数据分析应用、结果展示可视化等航天遥感系统的关键环节出发,分析了航天遥感系统的技术现状,探讨如何利用大数据研究方法解决航天遥感系统所面临的数据规模庞大、类型复杂、增长速度快等大数据难题,满足海量遥感数据的获取、存储、应用等需求,促进航天遥感科学技术的发展。

民用航天遥感在我国煤炭行业的应用与需求分析

以我国煤炭行业对航天遥感的应用领域和时间顺序为线索,结合民用航天遥感数据源特点,分析航天遥感在煤炭资源调查、煤窑生产监测、煤矿区地质灾害调查与监测、矿区生态环境调查与动态监测、矿区地表开采沉陷监测、数字矿山建设等方面的应用;针对具体应用论述了煤炭行业对航天遥感传感器技术指标需求,论述了目前我国航天遥感数据源存在的问题,就民用航天遥感在煤炭行业的深入应用和发展作了进一步的讨论。

航天遥感器辐射定标精度计算方法研究

针对航天遥感器进行辐射定标工作的定标精度评估时,并没有形成统一计算方法的问题,文章对工作在不同谱段遥感器的多种辐射定标精度计算方法进行了实例计算与研究。研究结果表明定标精度计算结果一般同具体的定标点选取相关。文章进而提出在比较不同遥感器辐射定标精度时需要明确精度计算的约束条件,这样才能增加精度对比的横向可比性,也能为客观的评价辐射定标工作提供更好的参考。

CMOS图像传感器在航天遥感中的应用

文章对互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的应用情况进行了综述,对CMOS传感器的优缺点与CCD进行了比较。通过计算CMOS遥感器的理论信噪比,证明CMOS传感器能满足航天遥感应用。

航天遥感图象压缩技术的最新发展

介绍了当今图象压缩技术的发展现状 ,以及航天遥感数据压缩技术的应用现状 ,探讨了目前各种图象压缩技术的特点 ,并说明了各种技术应用于航天遥感的可能性。对将来我国航天遥感星载无损压缩、有损压缩以及地面数据压缩提出了建议。

航天遥感器热红外波段辐射精度分析

根据遥感器的辐射定标方法和计算模型 ,对遥感器的辐射精度进行了分析。当假设遥感器观测地面目标、冷空间和星上黑体定标源都通过扫描镜成像时 ,扫描镜的热辐射以及仪器有背景辐射能量不会对辐射精度产生影响。影响遥感器辐射精度的主要因素是遥感器的信噪比、星上定标黑体的比辐射率误差。

航天遥感成像系统像元分辨率在轨检测方法研究

文章采用数学推导和图解模拟的方法,通过分析光电成像系统对三线靶标推扫成像的过程,说明使用三线靶标检验系统像元分辨率存在误差,可能得不出或得不到正确的结果,应使用辐射状靶标。

航天遥感相机动态钳位设计

提出了航天遥感相机的动态钳位方法,该方法通过在相机的模拟前端对大气程辐射值进行减除,实现场景信息的充分量化.建立了航天遥感相机成像链路模型,分析了大气程辐射对图像灰阶范围的影响.研制了动态钳位相机,实现了在相机硬件电路中减除模拟信号.在外场对动态钳位相机进行了实验验证,实验中利用MODTRAN软件计算大气程辐射并转换为相机钳位值.实验结果表明:本文方法可使相机低端信息得到充分利用,图像灰阶范围能够提高62%;在航天遥感相机中设计动态钳位能够利用低端量化信息,用更多的量化位数来表示地物目标信息,并可提高辐射分辨率,保留更多图像的细节信息.

开环虚拟振动试验方法在航天遥感器上的应用研究

振动环境试验是产品研发过程的重要试验项目,虚拟振动试验已成为一种减少试验、降低成本的高效解决方案。文章基于开环虚拟振动试验方法,对某遥感器进行频域开环和时域开环虚拟振动试验研究和仿真。仿真结果与试验数据的对比表明,频域开环和时域开环都很好的复现了振动试验过程,尤其是在低频段的试验结果。对于时域开环中激励信号的处理,文章创新性采用了时域波形再现(TWR)技术,基于台面加速度控制谱迭代反算位移激励信号的方法,有效的解决了非约束机械系统直接施加加速度或力激励漂移的问题。将仿真得到的响应结果与台面加速度控制谱进行了对比分析,验证了在一定范围内该方法的可行性。文章最后研究了偏载效应,拓宽了时域开环虚拟振动试验方法的应用范畴。文章结果有利于虚拟环境试验的推广,缩短研制时间。

航天遥感科学技术的发展

简要说明了航天遥感和航天遥感系统的概念和组成,特别对航天光学遥感成像链、成像系统和遥感系统的概念和组成做了论述,重点介绍了航天遥感科学技术的发展现状和发展方向,同时提出了发展我国航天遥感科学技术的若干建议。

关于航天遥感的若干问题

文章对航天遥感的任务、航天遥感系统和遥感数据链及遥感信息链的组成、遥感数据质量和遥感解译质量的概念予以综述,对航天遥感面临的若干问题加以说明和讨论。

TDICCD在航天遥感器中的应用

文中介绍TDICCD的优点,重点阐述TDICCD在航天遥感器应用需要考虑的主要技术问题及国外发展概况。