在高精度平面干涉仪系统评价标准中,仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)已经逐渐成为干涉仪性能的重要评价指标,它准确地反映了光学系统对于测量形貌不同空间频率的分辨能力。然而,ITF测试过程中的实验环境要求较为严格,...在高精度平面干涉仪系统评价标准中,仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)已经逐渐成为干涉仪性能的重要评价指标,它准确地反映了光学系统对于测量形貌不同空间频率的分辨能力。然而,ITF测试过程中的实验环境要求较为严格,干涉仪系统噪声会导致测试结果产生较大失真。为了能够准确表征干涉仪系统的性能,通过仿真分析与实际实验结合的方式,将仿真干涉图引入不同量级的高斯随机噪声,探究了噪声对于ITF测试结果的影响,提出测试误差的评价指标ITF_(RMS)值,分析了干涉仪系统的噪声容限,依据评价指标提出了几种不同的ITF测试优化方法,并搭建实验系统进行分析验证。实验结果表明,在未优化的ITF测试流程中,所搭建的干涉仪系统ITF测试的ITF_(RMS)值为0.1112,而优化后同样噪声量级的干涉仪系统所得ITF_(RMS)值则分别降至0.0693,0.0367,0.0579。此结果证明了优化方案的可行性,该方案能有效抑制干涉仪系统ITF测试过程中的噪声干扰影响。展开更多
由于仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)能准确反映仪器在空间频率上的响应特征,被广泛应用于仪器规范之中。目前多采用刻有单一台阶特征或不同周期正弦特征的平面测试板对干涉仪的ITF进行检测。针对平面测试板无法完成高...由于仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)能准确反映仪器在空间频率上的响应特征,被广泛应用于仪器规范之中。目前多采用刻有单一台阶特征或不同周期正弦特征的平面测试板对干涉仪的ITF进行检测。针对平面测试板无法完成高陡度球面/非球面镜检测时ITF标定的问题,提出了根据球面台阶测试板标定高陡度镜面检测的子孔径拼接ITF的方法。通过超精密车削技术制作了球面台阶测试板,并对其进行拼接检测,根据梯度定位法和旋转矩阵完成检测孔径中台阶的定位及采样,利用傅里叶变换方法实现对台阶实测面形的功率谱密度求解,最后与理想面形功率谱密度做比获得ITF。对口径100 mm、曲率半径100 mm、带有同心圆环台阶结构的球面台阶测试板进行拼接检测以及数据分析,实验结果表明:在1 mm-1的空间频率范围内,各个子孔径对高陡度镜面的检测水平平均可达到82.72%,具有较好的检测精度,随后ITF逐渐衰减,当空间频率在1.5 mm^(-1)左右时,仅能达到40%~60%。展开更多
星上定标是光谱仪类载荷数据定量化应用的基础。仪器线形函数(Instrument Line Shape,ILS)是高精度光谱定标的重要参数。如今,绝大多数光谱仪类载荷在发射前都完成了ILS的测量,但具有星上ILS测量功能的载荷却不多。文章以某光栅光谱仪...星上定标是光谱仪类载荷数据定量化应用的基础。仪器线形函数(Instrument Line Shape,ILS)是高精度光谱定标的重要参数。如今,绝大多数光谱仪类载荷在发射前都完成了ILS的测量,但具有星上ILS测量功能的载荷却不多。文章以某光栅光谱仪为载体,进行星上ILS监测技术研究。根据光栅光谱仪的分光特点,进行了方案选择,选取了ILS测量光源,完成了光学设计和结构设计,实现了对光谱仪全口径、全视场、全谱段的星上ILS监测,并且监测光源的辐照度均匀性高于95%。通过了星上ILS测量误差分析和地面模拟测试,星上ILS监测误差小于1%。根据地面模拟测试结果,验证了该星上ILS监测方法的可行性,可为后续型号应用提供相关的技术参考。展开更多
A novel method for noise removal from the rotating accelerometer gravity gradiometer(MAGG)is presented.It introduces a head-to-tail data expansion technique based on the zero-phase filtering principle.A scheme for det...A novel method for noise removal from the rotating accelerometer gravity gradiometer(MAGG)is presented.It introduces a head-to-tail data expansion technique based on the zero-phase filtering principle.A scheme for determining band-pass filter parameters based on signal-to-noise ratio gain,smoothness index,and cross-correlation coefficient is designed using the Chebyshev optimal consistent approximation theory.Additionally,a wavelet denoising evaluation function is constructed,with the dmey wavelet basis function identified as most effective for processing gravity gradient data.The results of hard-in-the-loop simulation and prototype experiments show that the proposed processing method has shown a 14%improvement in the measurement variance of gravity gradient signals,and the measurement accuracy has reached within 4E,compared to other commonly used methods,which verifies that the proposed method effectively removes noise from the gradient signals,improved gravity gradiometry accuracy,and has certain technical insights for high-precision airborne gravity gradiometry.展开更多
文摘在高精度平面干涉仪系统评价标准中,仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)已经逐渐成为干涉仪性能的重要评价指标,它准确地反映了光学系统对于测量形貌不同空间频率的分辨能力。然而,ITF测试过程中的实验环境要求较为严格,干涉仪系统噪声会导致测试结果产生较大失真。为了能够准确表征干涉仪系统的性能,通过仿真分析与实际实验结合的方式,将仿真干涉图引入不同量级的高斯随机噪声,探究了噪声对于ITF测试结果的影响,提出测试误差的评价指标ITF_(RMS)值,分析了干涉仪系统的噪声容限,依据评价指标提出了几种不同的ITF测试优化方法,并搭建实验系统进行分析验证。实验结果表明,在未优化的ITF测试流程中,所搭建的干涉仪系统ITF测试的ITF_(RMS)值为0.1112,而优化后同样噪声量级的干涉仪系统所得ITF_(RMS)值则分别降至0.0693,0.0367,0.0579。此结果证明了优化方案的可行性,该方案能有效抑制干涉仪系统ITF测试过程中的噪声干扰影响。
文摘星上定标是光谱仪类载荷数据定量化应用的基础。仪器线形函数(Instrument Line Shape,ILS)是高精度光谱定标的重要参数。如今,绝大多数光谱仪类载荷在发射前都完成了ILS的测量,但具有星上ILS测量功能的载荷却不多。文章以某光栅光谱仪为载体,进行星上ILS监测技术研究。根据光栅光谱仪的分光特点,进行了方案选择,选取了ILS测量光源,完成了光学设计和结构设计,实现了对光谱仪全口径、全视场、全谱段的星上ILS监测,并且监测光源的辐照度均匀性高于95%。通过了星上ILS测量误差分析和地面模拟测试,星上ILS监测误差小于1%。根据地面模拟测试结果,验证了该星上ILS监测方法的可行性,可为后续型号应用提供相关的技术参考。
文摘A novel method for noise removal from the rotating accelerometer gravity gradiometer(MAGG)is presented.It introduces a head-to-tail data expansion technique based on the zero-phase filtering principle.A scheme for determining band-pass filter parameters based on signal-to-noise ratio gain,smoothness index,and cross-correlation coefficient is designed using the Chebyshev optimal consistent approximation theory.Additionally,a wavelet denoising evaluation function is constructed,with the dmey wavelet basis function identified as most effective for processing gravity gradient data.The results of hard-in-the-loop simulation and prototype experiments show that the proposed processing method has shown a 14%improvement in the measurement variance of gravity gradient signals,and the measurement accuracy has reached within 4E,compared to other commonly used methods,which verifies that the proposed method effectively removes noise from the gradient signals,improved gravity gradiometry accuracy,and has certain technical insights for high-precision airborne gravity gradiometry.
