风廓线雷达回波信号强度定标方法

风廓线雷达返回信号功率定标通常通过返回信号信噪比和系统噪声功率的估算得到。该方法存在着噪声电平的确定、外部噪声等不确定性因素,影响了定标的精度。采用信号源分别对接收机和信号处理器进行定量测试,进而对雷达系统进行定标,是另一种可行的办法,该文利用这种方法对CFL-03风廓线雷达进行了定标,并利用该雷达在东莞2009年7月和8月探测资料与广州S波段天气雷达和地面雨量计资料进行比较。结果表明:用该定标方法得到的回波强度与天气雷达回波强度和地面雨量计资料估算的回波强度基本一致,平均标准差在1 dB左右,表明这种定标方法是可行的。

AOTF光谱相机前置变焦光学系统设计

基于声光可调谐(AOTF)光谱相机的技术指标和性能要求,采用机械正组补偿方式,实现了10×可见光波段连续变焦光学系统的设计。详细介绍各组元的光焦度分配和初始结构的计算过程,并用Zemax光学软件进行设计,对设计结果进行了像质评价和像差分析,并对凸轮曲线进行求解。设计和分析结果表明:该系统在0.38μm^0.7μm波段实现了30mm^300mm连续变焦,在空间频率50lp/mm处调制传递函数(MTF)值最大达到0.7。该系统可工作在可见光波段,具有变倍比大、变焦曲线平滑的特点,能够满足光谱相机的成像要求。

用于目标跟踪/识别中红外AOTF光谱相机光学系统的设计与优化

为获得红外目标的空间信息和光谱信息,设计了一种用于中波红外声光可调谐光谱相机的光学系统.设计中引入折/衍射混合透镜,在用6片透镜的情况下达到了12×变倍,在长焦处时能识别2 000m远的目标.采用ZEMAX光学设计软件模拟声光晶体的衍射,在晶体出射面上优化设计了4°的楔角,使-1级衍射光能共轴出射.该光学系统在空间频率17lp/mm处调制传递函数值最大达到0.7,能量集中度大于90%,能够满足光谱相机用于识别/跟踪目标的要求.

摄远型红外8～12μm波段消热差物镜设计

介绍了一种摄远型长波红外消热差物镜的设计方法。将摄远物镜模型与消热差模型相结合，推导出之间的光焦度分配关系，并将二者统一起来，直接得到摄远型消热差物镜的光焦度分配关系式。首先，根据摄远物镜的设计方法进行物镜的设计，在满足远摄比的情况下结合像差理论合理选择最优的前组和后组光焦度解；然后采用光学被动消热差方法，进行消热差设计，选择材料组合，分配组元内部各透镜的光焦度；最后利用计算机辅助软件进行像差校正。为了验证该方案的可行性，设计了一个工作于8~12μm，焦距100 mm，F数为2.0，全视场角为6＆#176;，远摄比达到0.8的长波红外消热差光学系统。在-40~60℃温度范围内，成像质量稳定，调制传递函数（MTF）接近衍射极限，并且体积小、结构简单，质量轻。所设计系统优化后的光焦度分配值和初始计算值非常接近。

仔猪顽固性腹泻的诊断与防治

目前随着养猪场规模化发展,仔猪发生顽固性腹泻的现象越来越普遍,成为危害猪群健康的重要疾病之一,也给治疗仔猪其他疾病带来一定难度,并且仔猪发病后,病因和病原体都比较复杂,如果不能立即采取有效措施进行防治,会引起较高的死亡率,继而严重危害猪场的养殖效益。所以在日常生产中应了解引起仔猪发生顽固性腹泻的原因,并根据临床症状和剖检病变,结合实验室检测进行确诊,立即采取有效措施对症治疗,将本病带来的危害降到最低程度。

江苏空管多普勒天气雷达信号干扰排查分析

多普勒天气雷达在民航机场的应用越来越广泛,当雷达故障或者回波信号异常时,将给民航空管一线的工作带来一定的影响。本文以江苏空管GLC-18F型天气雷达受到信号干扰时的排查过程为例,分享排查经验,供大家参考和交流。

机场气象设备管理和维护

近10年来,随着我国民用航空事业的迅猛发展和现代化水平的不断提高,航空气象服务有了质的飞越,民航系统气象设备现代化的进程也是日新月异。然而由于气象设备的管理跟不上更新的速度,从而直接影响到设备效益发挥的最大化,因此有必要认真讨论机场气象设备的管理和维护。为了更好地保障飞行安全,本人结合南京禄口国际机场江苏空管现状,浅谈机场空管气象设备的管理问题。

浅谈江苏空管网络信息安全

近十几年来,计算机网络技术迅猛发展,在社会各个领域得到了广泛的推广和普及,并逐渐成为国家和企业发展的重要力量,但是,网络环境自身复杂和多变等特点,使得计算机网络面临黑客以及病毒的威胁。空管信息网络作为我国网络信息安全的重要组成部分,其中的信息资料是民航事业发展的命脉,如何保证空管信息网络安全成为越来越多的空管人所关注的重点。本文以江苏空管气象设备的系统网络构成为例,简要分析了空管系统网络存在的安全危险以及防治措施。

多组元全动型变焦物镜设计

为了寻找求解多组元全动型变焦系统更加简单而有效的方法,采用程序法的形式,通过给定初始参数(各组元倍率、间隔),对目标系统进行初始数据计算;然后通过给定其限制条件(正切差、变焦曲线曲率、视场角和系统总长)作为控制指令对数据进行优化;最终给出满足条件的光焦度分配,并计算出系统各组元数据参数。为了验证该方法的可行性,以四组元全动型变焦物镜为例,计算出了满足条件的系统参数,通过程序给出的初始数据在光学设计软件Zemax上完成光学系统仿真设计。将程序给出的光焦度分配与Zemax给出的焦距结果进行了对比,结果表明两者数据非常接近,从而证实了该方法的可行性。

基于Matlab的变焦光学系统设计

为了降低变焦距系统设计时对经验的过度依赖,提出用Matlab仿真分析来分配变焦系统各组元光焦度。以组元之间的间隔为初始量,把变倍组的物距作为自由量,通过计算公式求出满足间隔要求的光焦度分配和组元运动形式。并通过Matlab仿真,画出变焦过程中各组元移动轨迹,分析各组元偏角、视场角等因素对系统复杂程度的影响,合理分配各组的光焦度,最后制定出初始结构。对没有经验的设计者,是一种很好的方法。为了验证该方案的可行性,设计一个14×正组补偿型变焦系统,所设计系统优化后的光焦度分配值和计算的结果很接近。

EAST上电荷交换复合光谱诊断波长标定研究

电荷交换复合光谱诊断(CXRS)是在核聚变装置上测量离子温度和旋转速度分布的常规诊断方式之一。通过测量等离子体中完全电离的碳离子(C6+)与高能中性氘之间发生电荷交换辐射出的碳谱线(C VI,529.059nm,n=8→7)的多普勒频移来计算C6+的速度,而准确测量的前提是波长的精确标定。介绍了东方超环托卡马克装置(EAST)上CXRS系统的离线波长标定和实时波长标定方法,详细分析了二者的优缺点,针对EAST等离子体及CXRS诊断现状提出了一套应用激光(波长为532.1nm)作为波长实时标定光源的方案,同时对该方法的有效性进行了仿真分析及实验验证。结果表明使用该方案和利用常用标准灯得到的标定结果一致。

高光谱成像激光雷达系统辐射定标和地物信息获取

提出一种高光谱成像激光雷达系统的光学结构设计,并对系统的光学辐射定标方法进行研究。利用单色仪对出射光的精细扫描,确定高光谱成像雷达每个探测通道的带宽和中心波长。根据高光谱成像激光雷达方程,在实验室定标过程中,不考虑大气对定标的影响,得到系统每一个通道的定标系数。系统定标过程中合成不确定度为0.87%,扩展不确定度(k=2)为1.73%。最后对超连续谱高重复频率激光器出射的脉冲能量进行监测,使该高光谱激光雷达在机载飞行过程中,依据探测器输出的回波信号强度信息,能够实时得到地物的反射光谱信息,进而实现高精度地形获取和地表超精细分类。

高光谱成像激光雷达扫描镜的分析与设计

扫描镜是高光谱成像激光雷达的重要组成部件,因此,分析了多面体转镜扫描、振镜扫描、圆锥扫描三种扫描方式,推导了不同扫描方式的轨迹,并结合飞机航迹得到发射激光扫描轨迹与扫描方式的关系。在此基础上,设计了一种用于高光谱成像激光雷达系统的圆锥扫描方式。实验结果表明,在飞行高度为500 m、激光脉冲重复频率为130 kHz、激光发散角为0.3 mrad时,该方式满足视场角等于30°、两个相邻脉冲夹角小于1 mrad的要求。相比其他扫描方式,圆锥扫描可提高激光雷达光斑脚点的密度,为数据的有效采集和地物的精准分类提供了帮助。

低盲区杂散光对激光雷达系统信号质量的影响

利用ZEMAX软件对透射式米散射激光雷达系统的杂散光进行分析,对激光雷达系统中光学镜片表面的反射和镜筒内壁系统的多次反射、散射进行模拟,得到镜面的多次反射光成像在探测器面源的功率可达3×10-8 W,镜筒散射光成像在探测器面源的功率达到2.8×10-9 W。在测量条件相同的情况下,通过对透射式和反射式激光雷达的连续观测结果进行分析,得出透射式米散射激光雷达的近场杂散光经过光电转换后的回波信号强度可以达到1000mV,比反射式激光雷达系统的高约17倍;用衰减片分别对两种雷达信号进行衰减处理,结果显示:当信号衰减80%时,透射式激光雷达系统的近场信号出现下翘现象。从对信号非线性化处理的结果也可以看出,反射式激光雷达系统优于透射式激光雷达系统。

一种高线色散率测温激光雷达双光栅光谱仪

与目前广泛应用的532nm波段的发射波长相比,采用355nm波段发射波长进行大气温度观测对分光光谱仪的精度要求更高,分光光谱仪的线色散率要达到0.1nm/mm。提出了一种新型高线色散率纯转动拉曼激光雷达分光光谱仪,通过设计双光栅结构来达到激光雷达纯转动拉曼回波信号分光的目的。利用Zemax软件进行设计,模拟分析结果显示:间隔0.1nm的两个相邻光谱在分光光谱仪聚焦镜焦平面处两个相邻谱线中心可以分开1mm,满足测温纯转动拉曼分光光谱仪线色散率达到0.1nm/mm的要求。将实验得到的斯托克斯回波信号强度与理论计算结果进行对比,验证了纯转动拉曼雷达中应用双光栅光谱仪的可行性。