FY—3 SBUS数据和NOAA SBUV/2数据对比研究

FY-3 SBUS是我国第一个紫外臭氧垂直探测器,通过对SBUS数据和美国NOAA SBUV/2数据N值及臭氧垂直廓线对比,结果表明,SBUS臭氧垂直廓线相对于SBUV/2臭氧垂直廓线在大多数臭氧层具有较好的相对偏差,在±10%之间。在对比过程中,考虑了对比数据太阳天顶角匹配偏差、地理位置匹配偏差以及地表覆盖类型的影响。

超大动态范围日盲紫外辐照度光源

为实现对动态范围达120dB的日盲紫外增强型电荷耦合器件(SBUV-ICCD)的辐照度定标,设计并实现了超大动态范围日盲紫外辐照度光源。首先估算出SBUV-ICCD的辐照度定标所需的动态范围,其次采用氘灯、积分球、高精度光阑及平直光轨等,基于辐照度距离平方反比定律实现了光谱结构不变,而辐照度在极大动态范围内连续变化的光源,并对其进行了动态范围及稳定性测试。结果表明,该光源实际覆盖辐照度0.278～2.8×10-7μW.cm-2,稳定性为0.93%/3h,能够满足SBUV-ICCD定标的需要,且可复用于紫外探测器面均匀性测试、成像系统辐亮度定标等。

大气臭氧总量卫星反演产品地基验证的空间异质性特征

在卫星遥感大气臭氧总量的地基验证过程中,针对空间异质性特征问题研究的不足,文章以SBUV/2传感器的大气臭氧总量产品为例,选取多个典型地基站点为研究区,通过相关性、风速风向和空间热点的分析,以揭示卫星-地基臭氧总量观测相关性的空间变化以及观测偏差的空间变异分布格局。结果表明,风速风向对观测偏差大于4.45%的高值区具有重要影响,可通过小于6.5分钟的时间差指标去除其效应。地基站点类型对观测值的相关性及偏差,在空间距离和方位上表现出明显的关联和指向。其中,乡村型站点区域观测偏差具有较高的空间梯度变化格局,而都市型站点区域的高值斑块破碎程度较高。本研究可在大气臭氧总量卫星反演产品真实性检验方面提供理论参考和技术支持。

日盲紫外像增强器绝对光谱响应测试系统

为评估日盲紫外像增强器的带内响应能力及带外截止能力,基于标准替代法,设计并实现了宽光谱大动态范围的日盲紫外像增强器绝对光谱响应测试系统。系统选择宽波段、高亮度、高稳定性的激光泵浦白光光源作为基本光源,与单色仪配合构建了单色辐照场,并采用可溯源于美国NIST标准的硅陷阱探测器作为参考探测器,通过高精度静电计和多种抗干扰手段进行微弱电流测量,实现了对日盲紫外像增强器绝对光谱响应的高精度测试。实验结果表明:系统可覆盖光谱范围200 nm^630 nm,动态范围达106,测试不确定度低于5.5%。该测试系统稳定可靠,精度高,基本满足日盲紫外像增强器筛选的应用需求。

“日盲”紫外增强型CCD的自动增益控制

为使"日盲"紫外增强型电荷耦合器件(SBUV-ICCD)适用于不同辐亮度目标的探测,并避免由于长时间高亮度照射引起的器件损害,提出了适用于SBUV-ICCD的自动增益控制(AGC)算法。应用连续N帧图像直方图求和作为分析对象,将其分为背景段、目标段、明亮段及饱和段,使用明亮段与目标段的比例系数及饱和段与明亮段的比例系数为控制参量,完成了AGC算法,并设计实验对其进行了验证。实验结果表明,通过控制饱和系数<0.2,明亮系数在0.4～0.8内,当目标辐亮度突变或缓慢变化时该算法均能够在1～3s内实现增益的调节,在保护相机的同时使图像具有较好的分辨率。

Nonlinear Retrieval of Atmospheric Ozone Profile from Solar Backscatter Ultraviolet Measurements:Theory and Simulation

The Solar Backscatter Ultraviolet and Total Ozone Mapping Spectrometer (SBUV/TOMS) instrument has provided useful data for deducing ozone vertical profiles and total ozone amounts. Although, data processing techniques for solving the inverse problem have been discussed, the retrieval accuracy still needs to be improved by developing new methodology. In this paper the Newtonian non-linear iteration method was applied to the Ultraviolet radiative transfer equation to retrieve the atmospheric ozone vertical distribution. In order to reduce the number of unknowns for retrieval and make the solution procedure more stable, the atmospheric ozone profile is represented by its Empirical Orthogonal Functions (EOFs) which can be derived from a set of global ozone profiles such as TIGR. Ozone retrievals based on simulated SBUV albedo measurements from 6 model atmospheres show the potential application of this method in operational processing of SBUV real observed measurements which will fly on the satellite such as NOAA-K.

日盲紫外导弹预警技术现状的研究与分析

导弹在现代战争中具有极大的威胁,对于导弹的预警成为了各国军事研究的重点。日盲紫外导弹预警技术利用日盲紫外区内,背景干扰光极小的特点,对导弹尾焰中释放出的紫外辐射和导弹飞行中的冲击波产生的紫外辐射进行探测,进而定位导弹,从而对来袭的导弹做出预警。本文阐述了日盲紫外导弹预警技术的基本原理,分析了目前国内外日盲紫外导弹预警技术的发展现状,详细描述了第一代概略型导弹预警系统和第二代成像型导弹预警技术,总结了日盲紫外导弹预警技术相比于其他预警技术所具有的优势,对其未来的日盲紫外导弹预警技术发展进行了展望与分析。