基于辐射通量表观对比度光谱的红外预警卫星探测波段选择方法

选择合理的探测波段是设计红外预警卫星需要解决的重要问题.提出了一种基于点目标辐射通量表观对比度光谱确定红外预警卫星探测波段的方法.论文首先建立了较完善的火箭尾焰表观对比度光谱计算模型,进一步建模计算了典型液体和固体火箭尾焰在不同高度的红外辐射特性,使用通用大气辐射传输（CART）软件计算了典型大气条件下的地球/大气背景辐射以及不同高度处大气的透过率和路径辐射,在此基础上以典型液体和固体火箭为例,计算了尾焰在不同高度处的辐射通量表观对比度光谱.结果表明：不论液体还是固体火箭,在2.55～2.85 μm和4.19 ～4.48 μm波段的辐射通量表观对比度都比较大,红外预警卫星工作波段可以选为上述波段.

红外预警卫星最佳探测波段分析

为解决红外预警卫星在近中红外的最佳探测波段问题,采用建模仿真的方法获得了2～5μm波段范围内不同高度条件下火箭尾焰目标的红外辐射光谱特性,利用MODTRAN软件包计算了典型大气条件下同样波段范围内不同高度处的大气透过率和地球/大气背景红外辐射光谱特性,在此基础上计算了目标背景之间的对比度。通过分析目标背景对比度的变化规律可知:随着飞行高度的增加,目标背景对比度会先增大后减小,但无论在什么飞行高度,2.63～2.83μm和4.18～4.50μm波段的目标背景对比度都较大,比较适合目标探测,并且这两波段还具有更加精细的波段结构,实际应用中可根据探测需求选择更小的波段范围并确定相应的中心波长。

基于多光谱辐射特性差异的最佳探测波段的确定方法(英文)

低信噪比情况对空间点目标的识别仍然是很困难的问题,尤其在区分卫星目标和系留诱饵等干扰时尤为困难。此时系留诱饵与目标具有相同的运动轨迹和相似的外形特性,因而所能利用的差异仅有辐射特性差异。然而提取多光谱辐射差异并不是简单的问题,尤其是辐射会受到探测距离、探测角度的影响。基于目标和诱饵等干扰具有不同辐射强度及辐射变化频率的特点,建立了空间目标等效黑体温度的概念。并相应的设计了等效黑体温度的计算模型,该模型可以有效的减小空间环境的干扰而充分体现目标和诱饵等干扰的辐射差异。然而由于噪声的干扰,此模型会产生计算误差,并且不同的探测波段组合具有不同的误差传递能力。为了使这种噪声引起的误差最小,需要确定最佳的探测波段。通过计算噪声存在情况下,误差随探测波段参数的变化趋势,获得了最佳探测双波段、最佳探测多波段和最佳探测波段数。通过分析仿真实验的结果,使用最佳探测双波段可以减小20%的误差,而最佳探测多波段会进一步的减小20%的误差,这种结果证明了文中研究结论的正确性。

基于信号模拟的LAI最佳遥感探测波段设计方法

基于地物波谱库和生物参数模型技术,模拟生成具有已知LAI的地物光谱模拟信号,顾及到大气状况、遥感探测器光谱响应特性等因素的影响,采用计算机模拟技术模拟生成了星载传感器遥感模拟信号.在此基础上进一步分析了CBERS-1、SPOT-1 HRV1、LANDSAT-5 TM和NOAA-14 AVHRR传感器在探测LAI方面的性能差异.最后以对LAI的敏感性为准则,设计和模拟试验了LAI的最佳探测波段,提出了一种基于模拟信号的多波段遥感探测器参数设计方法.该方法对遥感器通道选择与优化设计具有一定的实用价值.

数字天顶摄影测量探测波段的研究和设计

数字天顶摄影测量仪的研制必须要优先进行探测波段的研究,探测波段的合理设计能够极大地拓宽天顶摄影测量仪的探测领域和范围,使天顶摄影测量仪真正实现数字化、全天候、高速高效的测量模式。

卫星海天背景下最佳红外探测波段分析

为解决卫星海天背景下最佳红外探测波段问题,分别计算了0.75~14(m波段内的海面、大气、太阳和不同温度、不同高度条件下目标的红外光谱特性及其大气透过率,在此基础上计算了目标与背景在探测器入瞳处的辐照度的绝对对比度及其相对对比度的相关数据。通过对对比度数据的各种变化规律作出一些列的标准分析之后,获得该卫星在以海天作为背景下的红外探测波段以及它的峰值波长。

宽波段响应硅雪崩光电探测器研究

本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收。模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域。

基于红紫外光电传感器的多波段火焰探测方法研究

针对不同火灾发生场景对火焰探测的要求,建立具有火灾特征的火灾探测模型,对多波段红紫外传感器火焰探测机理、多特征数据融合算法和火灾决策判断方法进行研究。选择185~260 nm波段的紫外光电传感器和3.6、4.4、4.8μm波段的红外光电传感器进行火焰探测,采集火焰特征信号数据信息;采用多信号数据融合和特征参数相关性算法,建立多波段火灾特征的火灾探测数学模型,模拟火灾发生场景,训练有关特征参数的最佳配置。研究结果表明,对185~260 nm波段的紫外光和3.6、4.4、4.8μm波段的红外光进行多波段火焰探测,能够满足标准GB 15631-2008《特种火灾探测器》的要求,火焰的识别和决策判断能力提高,试验中无误报和漏报。

室温硒化法制备Ag_(2)Se薄膜宽波段光热电探测器

宽波段光探测在成像、光通讯等领域有着广泛的应用,光热电效应是能实现宽波段探测的机理之一。Ag_(2)Se拥有卓越的室温热电性能和光热转换能力,在宽波段光热电探测领域有着巨大的应用潜力。通过离子沉积和溶液硒化法制备了厚度可控的Ag_(2)Se薄膜,利用退火诱发再结晶并优化了热电性能,之后开展了从紫外(370 nm)到近红外(1550 nm)的系统性宽波段光响应测试。结果表明Ag_(2)Se薄膜具有对宽波段光的敏感响应能力,其中1550 nm光照射下的最大响应可达2.8 mV,响应度(Rv)约为106.3 mV/W,这种宽波段响应能力源于其吸收光子后发生的非辐射复合过程不受能带隙的约束。

高空气象探测L波段雷达丢球原因及异常情况处理分析

L波段高空探测系统的使用为获取高空气象资料提供了更加准确的依据,但一些常见的高空气象探测观测问题会影响高空气象探测的准确性和数据的完整性,必须加以重视。从台站参数的设置到记录的处理等各个方面分析和总结了高空探测的注意要点,为气象预报、气候分析和气候预测提供可靠的气象情报和资料,对标检测精密,助力发展高质量气象事业。

基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择

在宽带探测模型的基础上,综合考虑光谱精细度以及数据量,融合窄带光谱信息进行目标识别,提出一种基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择方法。依据预警卫星窄带成像机理加入窄带滤光片,综合考虑目标和背景辐射、暗电流噪声以及探测器仪器热噪声等的影响,提出较为完备的综合信噪比计算模型。以国防支援计划(DSP)预警卫星为例,选取中心波长在2.726,2.835,3.012,4.339μm处带宽为10nm的窄带波段为探测波段,计算了尾焰在不同高度下的综合信噪比光谱。

基于红外、紫外双波段探测的智能水炮系统设计

针对目前大空间传统智能水炮容易出现漏报虚报而造成不必要的损失的问题,研究出了一种基于红外、紫外双波段检测的智能水炮系统。本系统分为消防炮体与现场控制箱两部分,不仅实现了自动检测保护区域的功能,而且能够进行手动控制。采用高性能、低成本、低功耗的STM32f103作为控制芯片,热释电红外与紫外传感器共同构成火灾探测部分,大大提高了火源判断的准确性。另外,将CAN总线应用到智能水炮中,提高了水炮的响应速度与灵活性,通信距离增加到10 km。该智能水炮系统实现了全时长、全方位且更加准确迅速地自动检测火源进行灭火的功能,为大空间和野外灭火提供了更好的选择。

可燃气体红外光双波段探测器研究

设计了一种新的红外光可燃气体探测器。采用双波段探测可燃气体技术,差动输出测量值,避免了单一波段探测可燃气体方法受环境影响所存在的精度低、性能差的缺点。利用最小二乘法消除了温度对传感器所造成的影响。实验结果证明:系统消除了周围环境对被探测气体的干扰,提高可燃气体浓度的测量精度。

波段探测率D△λ及其测试方法讨论

本文描述了波段探测率、波段响应率Ｒ＿（△λ）的定义及其测试定标方法，同时还描述了１０５Ｋ工作温度的碲镉汞探测器定标中的一些问题。

波段探测率D_(Δλ)的测试方法

描述了波段探测率的测试方法和实验计算，给出了探测器的测试和计算结果。还描述了红外探测器的波段响应率在遥感技术中的应用，并讨论了用波段探测率（和波段响应率）替代峰值探测率（和峰值响应率）的可能性和优越性。

波段探测率D△λ替代峰值探测率Dλp的讨论

文中描述了波段探测器率Ｄλ的定义和计算方法，通过对空间长波红外探测器的波段探测率Ｄ△λ与目标辐射源温度Ｔ的关系讨论。

杭州L波段和59-701高空探测系统资料对比分析

为比较L波段高空探测系统和59-701高空探测系统的资料异同,采用平均差、均方差比较的方法分析了杭州站平行观测一个月资料的温压湿资料,比较其异同及产生原因,为更好利用高空探测资料、改进L波段高空探测系统提供参考。通过比较发现:L波段高空探测系统比59-701高空探测系统所测的温度、高度资料更稳定、离散率更小,对提高预报准确率有利。两套系统的温度差值在70 hPa层出现明显拐点,其原因有待进一步研究。

L波段高空气象探测资料审核要点

根据海口高空气象探测站L波段雷达探测资料的审核实践,从基值测定、瞬间观测、探空数据、测风数据、施放点、终止层确定及特殊记录处理等方面总结分析了L波段雷达探测资料审核要点,以保证出站记录和报表合格无错,为气象预报、气候分析和科学研究提供准确可靠的高空气象情报和资料。

雷达与双波段红外探测器融合跟踪系统

利用双波段红外探测系统测到的目标双波段红外辐射信息,推导出目标的伪距离量测信息,使得单站红外探测系统变为可观测系统;在此基础上,采用带反馈的分布式估计融合算法,将雷达与双波段红外探测系统得到的局部航迹进行融合,并将每次融合估计的结果反馈给局部传感器,使得融合中心达到最优性能的同时,减小了雷达和红外局部估计的误差。仿真结果表明:①单站红外探测系统利用目标的双波段红外辐射信息能够对目标进行有效地跟踪,跟踪精度较高;②带反馈的布式估计融合算法具有良好的跟踪性能,而且能够明显改善局部传感器的跟踪精度。

L波段高空气象探测系统应用技术

从台站参数设置、确定探空仪序列号、探空仪参数、基值测定、瞬间观测、放球时间校对、复杂天气下施放跟踪要领、探测过程及特殊情况的处理等方面总结分析了L波段雷达探测系统的技术要点,为气象预报、气候分析和科学研究提供可靠的气象情报和资料。