机载红外图像转换生成卫星仿真图像的大气修正方法研究

基于机载红外热像仪测量的8~12μm波段图像,根据大气的吸收和热辐射影响红外成像仿真的理论,结合MODTRAN软件,采用“机—地—星法”和“机—星法”两种方法进行飞机平台到卫星平台间的大气修正。通过仿真数据和仿真图像两个方面的比较得出:两种大气修正方法得到的仿真图像效果较好;“机—星法”运算量小便于实时操作、“机—地—星法”更接近真实情况可用性强。

关于高电压试验大气修正因数的研究分析

介绍大气条件对高压产品外绝缘试验电压的影响,并对GB/T 16927.1—2011中大气修正因数的计算方法进行分析研究。该标准提供了标准大气压下空气绝对湿度(相对湿度)与干湿球温度计读数的关系图,通过查此图将相对湿度转化为绝对湿度,从而对大气湿度进行修正计算。由于目前试验室主要使用数显温湿度计而非干湿球温度计进行环境条件检测,针对在修正过程中查表误差大及该标准提供信息与目前试验室运行实际情况不符的现象,利用Matlab软件对大气修正因数的计算方法进行改进,通过对计算结果的对比分析,结果表明该新方法满足试验要求,有效简化大气修正因数的计算方法,同时提高了计算精度。

利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度

提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子,然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子,最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演,从而获得目标辐射特性。对中波红外摄像机进行了定标,利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验。实验结果表明,利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8%左右,高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20%的测量精度。得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度。

中国近岸浑浊水体大气修正的迭代与优化算法

中国近岸水体泥沙含量较高,且变化梯度大;泥沙浓度可从几千mg/l变化到1mg/l以下。针对上述浑浊二类水体的大气修正一直是水色遥感应用的难点之一。利用水体近红外固有光学特性的Arnone光谱迭代算法在泥沙含量较低时适用,其近红外光谱迭代关系与根据2003年春季黄东海水色试验数据得出的现场光谱关系大致相当。当泥沙含量达到某一程度时,该算法失效,导致蓝光等较短波段的离水辐亮度为负。根据现场数据分析结果,这一分界点大概在泥沙浓度10—20mg/l。因此,本文首次提出将中国近岸浑浊水体进一步区分为中低和中高浑浊水体,并给出初步的划分标准,采用光谱优化方法对中高浑浊水体进行水色大气修正。优化误差函数的选取以现场试验获取的可见光波段光谱关系式为基础。结果表明,优化算法在近岸高浑浊水体可给出满足光谱分布规律的反演结果。与其他大气校正方法一样,优化方法也需要进一步的微调。将Gordon标准算法、Arnone光谱迭代和优化方法结合,对SeaW iFS图像进行处理,分别得出归一化离水辐亮度和总悬浮物(TSM)浓度分布图像,结果令人满意。

应用无量纲分析法对柴油机性能的大气修正

随着海拔变化，大气状态随之变化，导致内燃机性能相应变化。现行内燃机性能的大气修正标准在实际运用中还存在问题。为了深入探求柴油机大气修正的实质性问题，采用内燃机大气模拟综合测控系统，试验研究了不同大气状态下的柴油机性能。建立了一套柴油机运行在不同海拔地区的无量纲分析方法。

红外辐射测量的大气修正

大气中目标辐射特性的测量必然受到大气的影响,为了得到目标本征的辐射特性,必须对大气进行修正.介绍了红外目标辐射测量中的大气透过率修正原理和必要性,给出了几种获得外场大气透过率的方法,并对其大气修正精度进行了讨论.

卫星遥感数字图像的非均匀大气修正研究

总结了各种传统卫星遥感数字图像的大气修正方法。讨论了逐点计算卫片像元的大气程辐射遥感值和大气光谱透过率的方法和原理，并在此基础上提出一个适合于非均匀大气的、包括大气程辐射和大气光谱透过等修正内容的卫星遥感数字图像广义大气修正模式。

基于神经网络的二类水体大气修正

大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术的二类水体大气修正算法,可以由波段1—4的TOA反射率和三个角度反演得到离水反射率、气溶胶光学厚度等参数。利用模拟数据进行了算法的性能评估,并开展了卫星数据处理试验。结果表明,除了在非常浑浊的水体,反演结果基本合理。

柴油机大气修正试验分析

选择一台柴油发动机,在一年四季若干大气状态下进行发动机试验,求得发动机功率和油耗率,将该值与相同状态下的理论计算数值进行比较分析,研究发动机大气修正标准的应用情况,为发动机出厂试验提供依据。

基于神经网络的非线性大气修正实现红外目标辐射测量

红外辐射测量技术是表征目标红外特征的重要手段,而大气修正是获得目标真实辐射的必要步骤。提出了一种提高远距离目标红外辐射测量精度的非线性大气修正(NLAC)方法。该方法利用近距离标准参考源测量(NRSRM)来计算实时环境中不同位置的实际大气透过率和程辐射。相应条件下的理论大气透过率和程辐射也可以从大气辐射传输软件中获得。应用神经网络技术对两者之间的非线性关系进行拟合。因此,可以预测远距离的大气透过率和程辐射,以实现大气修正。为了进行比较,还进行了简单的线性大气修正(LAC)与线性增强大气修正(LEAC)。实验结果表明,该方法的红外辐射测量平均误差为6.45%,远低于常规方法,线性大气修正方法和线性增强大气修正,分别为16.17%,11.27%和7.44%。

锑化铟红外热像仪测温的大气修正计算

基于红外辐射理论,推导出了红外热像仪测温的基本公式;根据锑化铟的光谱响应度,计算出了锑化铟红外探测器的响应电流与被测物体真实温度的数值关系;进一步的计算出了在大距离上大气传输导致的红外热像仪的测温相对误差值。

激光对空中目标测距的大气修正研究

根据大气结构特性提出了一个只需测量站大气参数的激光大气距离修正公式 ,它对大气层内、外目标具有普遍的适应性 ,而且能适应于低仰角目标的修正 ,其距离修正计算误差 ,在仰角大于 5°时 ,优于 2 .5cm。

空间目标监视雷达大气折射修正技术研究

无线电波在大气层中传播时,大气介质的不均匀分布会对电波产生折射效应,从而影响雷达的探测精度。对于航天目标的雷达探测,影响无线电波的介质主要是电离层。本文利用实时TEC数据同化的方式,建立了电离层电子密度现报模型,实现了电离层折射率剖面的实时构建。在此基础上,利用射线描迹法完成了航天目标雷达探测的折射误差修正。结果表明,相对于单纯使用电离层经验模型-国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型,利用电离层同化现报模型建立的电离层折射率剖面可大大提高折射误差修正的精度。

地基空间目标监视雷达大气折射误差修正方法研究

大气介质垂向非均匀分布会使穿行其中的电磁波发生折射现象,尤其是其中的对流层和电离层,可造成电磁波传播延迟及路径弯曲,进而导致地基空间目标监视雷达测距和测角误差。本文基于射线追踪法实现了大气折射误差建模,推导了雷达测距和测角误差关于大气折射指数垂向分布的精确表达式,并详细阐述了地基空间目标监视雷达大气折射误差修正原理及流程,相比于传统的误差近似模型及修正方法,本文所提出的误差模型更准确、修正方法更有效。基于对流层和电离层模型获取大气折射指数垂向分布特性曲线,进行大气折射误差数值仿真,结果表明,本文方法在大气分层不同间隔取值下的误差补偿精度更高、性能更稳健,特别是在低仰角情况下,其性能优势更加明显。

基于大气实时修正的飞机辐射特性测量

研究了飞机飞行时的动态辐射特性测量方法。针对利用软件计算大气透过率进行目标辐射修正精度较低的问题,提出了通过机上标校黑体进行实时大气修正的新辐射测量方法。该方法通过目标飞机上挂载的标校黑体实现大气透过率的实时测量,并利用实测大气透过率对目标飞机辐射进行大气修正来提高修正精度。借助中波和长波红外相机、两个标准面源黑体及一块硒化锌平板,开展了飞机目标辐射特性测量的地面模拟实验。利用MODTRAN和CART计算以及实测大气透过率分别对黑体目标红外测量值进行辐射反演。与MODTRAN和CART计算大气透过率的传统方法相比,文中提出的实测大气透过率方法可将目标辐射反演精度提高一倍以上。

AML-2车载激光雷达测量臭氧的大气后向散射系数项修正方法研究

对于准同时发射两个波长激光的差分激光雷达,在测量时间内,大气波动对两个波长的激光回波信号的影响可能是不相同的。已有的大气修正方法是基于两个波长激光回波信号受到相同大气波动的基础之上,不适用于这种准同时的工作方式。提出了一种新的大气后向散射系数项修正方法,即利用Klett积分法,分别算出差分吸收激光雷达中两个波长激光的大气后向散射系数,得出大气后向散射系数修正项。这种方法应用于AML-2车载激光雷达测量臭氧的数据处理中,比对实验和大量的外场测量结果表明,这种修正方法是可行的、合理的。

直接修正大气实现小目标高精度辐射测量

实现大气的传输修正是地基红外辐射测量系统获取目标真实辐射亮度的重要步骤之一，传统获取大气透过率和大气程辐射的方法是通过大气传输修正软件计算得到的。提出利用标准参考源实现大气修正，并将该方法实现对小目标的高精度辐射特性测量余反演。文中对宽动态范围的辐射定标模型和方法进行理论推导，实验采用600mm口径的辐射测量系统进行辐射测量验证。实验数据分析表明采用本文提出方法对小目标的辐射反演误差在0．97％～1．03％，而相比传统采用大气传输软件计算的辐射反演误差在7．3％～7．36％，因此所提出的方法具有更高的辐射测量与反演精度。

直接修正大气实现小目标高精度辐射测量(英文)

实现大气的传输修正是地基红外辐射测量系统获取目标真实辐射亮度的重要步骤之一,传统获取大气透过率和大气程辐射的方法是通过大气传输修正软件计算得到的。提出利用标准参考源实现大气修正,并将该方法实现对小目标的高精度辐射特性测量余反演。文中对宽动态范围的辐射定标模型和方法进行理论推导,实验采用600 mm口径的辐射测量系统进行辐射测量验证。实验数据分析表明采用本文提出方法对小目标的辐射反演误差在0.97%~1.03%,而相比传统采用大气传输软件计算的辐射反演误差在7.3%~7.36%,因此所提出的方法具有更高的辐射测量与反演精度。

卫星目标光学测量大气折射修正

本文从实测的大气参数廓线出发，讨论了对卫星目标进行光学定位捌量时，进行大气折射误差修正时的几个问题，如大气色散、大气湍流和大气水平不均匀性等对折射修正的影响．首先计算了不同仰角下卫星目标光学测量的大气折射修正量的大小，讨论了用不同波长测量时大气色散所造成的修正量的偏差．同时还讨论了大气湍流、大气水平不均匀以及大气条件及昼夜变化等气象因素所引起的折射修正误差．

辐射特性测量大气传输修正研究:大气辐射传输模式和关键大气参数分析

工作于大气中的光电测量(或遥感)设备接收的目标辐射信号受大气衰减和大气背景辐射影响。大气传输修正是目标辐射特性测量的一个重要环节。介绍了目前国际上实用的大气辐射传输计算模式及影响大气传输的重要大气光学参数的探测方法。对影响红外波段大气传输的重要大气光学参数作了分析,论证了辐射测量大气传输修正系统必须测量的大气参数。