低温黑体自动控温新技术

工作在真空低温环境下的黑体控温系统是一种非线性、大滞后、数学模型很难建立的系统。文章通过分析系统的结构、组成和原理,选择了模糊控制和智能PID控制相结合的算法。通过分析多次的试验数据,建立并完善了模糊控制规则表。基于该算法的控温软件,实现了系统的自动控制,已服务于某型号辐射定标试验。文章最后给出的试验数据验证了控制算法的合理性,该算法加快了系统升温速度,提高了系统稳定性,取得了良好的控温效果。

大口径低温黑体标定装置研制

为了实现更大范围的辐射测量,研制了一套大口径低温黑体标定装置。该装置采用工质制冷技术,避免了大量液氮消耗;采用辐射面竖直放置,有利于红外测量设备标定使用;采取了双参数联动PID控制方案,实现了宽温区辐射体的高稳定性控温。该装置研制中使用了低温黑体的防结霜技术、低温黑体辐射定标温度修正技术、低温黑体校准技术等,为建立低温黑体辐射标准打下基础。

低温标准黑体辐射源的性能研究

利用半导体制冷技术与热管技术,研制了低温达-30℃的新型低温黑体辐射源。通过实验得到其温度稳定性优于0.02℃/20min,均温区腔壁的轴向温度均匀性优于0.3℃,热管空腔有效发射率计算值大于0.9992。利用基于光线跟踪技术的Monte Carlo方法,计算得出该热管空腔发射率从中心到边缘位置的变化规律为逐渐减小的趋势,发射率的平均变化率仅为0.06‰,说明轴向温场均匀性对法向平均有效发射率的影响较小。

采用低温面源黑体实现红外系统宽动态范围定标

针对大口径地基红外辐射测量系统在辐射定标时存在定标时间长、成本高和设备机动性差等缺点,提出一种仅采用低温面源黑体实现红外系统宽动态范围定标的方法.首先对红外系统中的衰减片进行标校,测量其实际透过率并计算其辐射量;然后采用低温面源黑体在两个积分时间下分别进行辐射定标,根据定标结果解算系统响应率、杂散辐射和探测器自身偏置;结合标校获得的衰减片特性对低温定标结果进行外推,即可获得宽动态范围定标结果.为验证该定标方法有效性,分别采用该方法和通用的高温黑体加大口径平行光管定标法,对Φ600mm红外系统进行宽动态范围辐射定标实验.实验结果表明:本文方法的宽动态范围定标误差小于10.25%,能够满足该系统的辐射定标精度要求.该方法只需要一个低温黑体即可实现红外系统的外场宽动态范围辐射定标,操作简单、实时性强,具有一定的应用价值.

DSP和IPM对磁滞同步电机、黑体的控制驱动

阐述了机载成像光谱仪中电机和黑体的驱动特点,利用TMS320F2812 DSP及IR集成功率模块(IPM,Integrated Power Modular)IRAMX16UP60A设计一套通用、灵活的控制驱动系统。实验结果表明,该系统运行稳定可靠,相比于传统的VMOS管H型功放电路,性能、体积和重量方面,均有较大改进,而且具有一定的灵活性和可扩展性。

80～345K连续调温腔型黑体

介绍一种工作在低压低温环境下(低压1.1×10^(-7)Pa,低温77K)的黑体标准辐射源装置。该装置采用先进的圆柱内锥加锥口的几何腔型,采用辐射式温控的恒温方式,具有80～345K连续可调的温度范围,温控稳定性优于土0.02K/30min,在腔体内锥底部(系统有效利用面),温度均匀性优于±0.02K,积分发射率达到0.9999±0.0001。该黑体已经成功地用于卫星多光谱扫描仪地面辐射定标。

红外多光谱扫描仪模拟空间环境辐射定标光学系统精度分析

从国际不确定度工作组制定的《测量不确定度表示指南》入手,建立辐射定标光学系统的精度分析模型,确定影响定标精度的各误差源和不确定度分量,采用仿真分析、统计计算、查阅手册,结合试验数据等多种方法计算各自数值,得到系统相对常差和合成相对标准不确定度。结果表明:黑体辐射源定标系统常差为0.012,不确定度为1.07%;积分球系统常差为0.024,不确定度为2.51%,定标系统性能良好。通过研究,建立了一种分析模拟空间环境下光学试验精度的指导性方法。

多光谱扫描仪辐射定标设备研制

介绍自行研制的多光谱扫描仪辐射定标设备的基本情况、研制过程及在研制过程中解决的一些关键技术问题。本设备作少许修改后能满足近期遥感卫星上有效载荷辐射定标的需要。

改进的神经网络非均匀校正算法的研究与实现

为了实现红外图像的非均匀校正,目前通常采用神经网络法完成红外图像的自适应非均匀校正,此方法能够自动完成校正系数的更新,但算法复杂,校后输出图像对比度不高,出现重影和图像模糊的现象。采用改进的神经网络非均匀校正方法,利用高低温黑体求得校正系数初始值,且对算法迭代过程输出期望值的计算做了改进。测试结果表明,该方法简单实用,具有较好的非均匀校正效果。