中国科学院圆满完成神舟七号各项科学试验任务

9月27日下午神舟七号航天员出舱顺利取回安装在轨道舱外的固体润滑材料试验装置，9月27日19时24分飞船运行第31圈时．搭载飞船升宅的伴随卫星被成功释放到太空，并对飞船进行拍照。拍摄的图像通过测控网传到北京飞行控制中心，最终汇总到中科院有效载荷应用中心进行处理。

军用光电系统总体技术研究

介绍了军用光电技术在军事领域中的应用瓦其特征,提出了研究光电总体技术和集成制造技术的必要性;分析了光电总体技术和集成技术在国内外的发展现状,提出了光电总体技术的主要研究内容和关键技术.简要介绍了我们在光电总体若干关键技术研究方面的初步打算,包括光电系统模型的最优化设计、光电系统之间的整合及总体平衡技术、光电系统总体性能与环境设计、光电系统总体性能评价等四个方面内容.最后,展望了军用光电技术的发展趋势,并对发展我国军用光电系统总体技术提出了若干设想.

精密光电小角度测量技术研究

提出一种能够实现目标微小角度精密测量和空间精密角度定位的新型光电测量系统。首先建立了基于动态光学理论的光电小角度测量模型和空间基准传递模型,阐述了系统测量原理;然后基于测量模型和误差来源进行总体的方案设计,提出以降低误差为目的的系统方案设计,并且使用最小二乘法进行角度误差补偿;最后进行了系统小角度测量精度和空间定位角度精度测试。最终实验结果表明,小角度测试误差±0.6″,空间角度基准传递（横竖轴）误差≤1″,可以满足通常条件下的使用要求。

基于PSD的激光跟踪仪光电瞄准技术应用与研究

光电瞄准与定位技术是空间运动目标动态跟踪测量的关键技术,起到目标捕获与运动位置偏差精确指向作用。基于光电位置传感器(PSD)对激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术进行了分析研究与设计,提出了光电瞄准控制方案,设计了探测光路,分析了PSD误差修正与信号处理。经过实际样机测试,静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1 m/s。

中国地震电磁监测试验卫星地面接收站选择研究

本文总结并分析了国内外典型卫星的相关地面站选择和使用情况。这些卫星包括，COMPASSⅡ卫星、QUAKESAT卫星、DEMETER卫星、气象卫星、海洋一号卫星、嫦娥一号卫星、双星计划、中巴资源卫星以及正在建设的“三站网”。结合中国当前卫星资源共享的政策、中国地震行业的需求以及中国地震电磁监测试验卫星（CSES）的特点，分析了中国地震电磁监测试验卫星地面站选择的依据。在此基础上，总结出CSES地面站布局需考虑的几个冈素，并提出了五种可行的布局方案和地面站的选择思路。

空间科学实验图像数据接收处理方法研究

针对空间科学实验设备在系统体积、功耗、可靠性、环境适应性等方面的特殊要求,本文探讨将JPEG图像信息插入视频码流中共用同一信道进行传输的方法,设计了基于PC/104工业总线标准的数据接收系统完成SPI接口串行数据至ISA接口8位并行数据的传输,在进机处理过程中实现图像数据抽取和恢复,并对视频编解码芯片相关的"起始码竞争"问题进行了修正。

光学有效载荷高精度绝对辐射定标技术研究

随着多波段、多平台、高光谱分辨率遥感仪器的迅速发展,要求光谱辐射定标技术具有前所未有的高精度和长期测量稳定性。目前,传统辐射定标方法的精度已逐渐难以满足定量遥感应用的需求。本文提出了一种新型基于辐亮度标准探测器的高精度光谱辐射定标先进方法和技术,由于该方法可直接溯源至低温绝对辐射计,其绝对精度和长期稳定性优于传统的基于标准光源法,是提高中国目前光学遥感器实验室、星上和场地替代定标精度的有效途径。该方法已两次成功应用于中国“FY-2”气象卫星04和05星发射前外场定标,实际应用效果表明,它能够有效提高中国卫星遥感器的外场定标精度,对改善中国当前卫星遥感器各阶段定标精度,具有潜在的应用价值。

高光谱干涉图像动态追踪补偿方法研究

结合基于位置姿态测量系统的目标动态追踪补偿校正和非等间隔快速傅里叶变换谱提取,提出一种机载遥感的高准确度校正方法.该方法通过位置姿态组合系统在承载平台稳定性较差的成像条件下进行实时姿态测量、主动校正、反馈补偿获取干涉图,再对校正后的干涉图进行空间变换和非均匀性谱提取,获得融合图像和目标光谱曲线.机载飞行实验表明:多谱段伪彩色融合图像效果良好,光谱反演准确度与传统校正方法相比有大幅提升.基于该方法的位置组合测量系统具有良好的机载环境适应性,可应用于稳定性较差的平台以及非干涉型原理的光谱成像探测系统,为机载高光谱图像运动误差一体化处理平台的研究提供了一条新途径.

轻小型无人机高光谱影像拼接研究

轻小型、低成本无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)机载光谱成像仪的快速发展为水质监测、精准农业提供了新的手段。ZK-VNIR-FPG480机载高光谱成像仪是国产仪器,拥有自主产权,影像共有270个波段,光谱范围为400~1 000 nm,光谱分辨率为3 nm,空间分辨率为0.9 m@1 km,成像方式为运动推扫成像,该成像仪的特点是影像之间不存在航向重叠,只存在旁向重叠。它在提供高光谱、高空间分辨率影像的同时也存在着一系列问题:①无人机的狭窄视场限制了每条航带的地面覆盖范围,需要进行航带拼接;②其自带的POS系统定位精度低;③为提高作业效率,航带间的重叠率较低,一般设置在30%左右,为影像拼接增加了困难;④因飞行时受风力、光照以及仪器自身等影响使得每条航带间存在亮度差异,拼接时会出现拼接缝现象。针对上述问题提出一种基于曲面样条函数和相位相关的无人机高光谱影像拼接方法,旨在将无人机拍摄的单条高光谱航带拼接成一幅完整的带有地理坐标的全景图,并实现影像几何和光谱上的匹配。该方法包括以下几个步骤:首先,以正射影像为基准采用曲面样条函数法对高光谱航带进行地理配准,赋予每条航带真实的地理坐标;然后采用局部方差法计算各波段信噪比,取分值最高的波段作为最优波段;再利用该最优波段采用基于2幂子图像的相位相关算法来纠正航带间已经存在的地理空间映射关系,消除航带间存在的错位;最后选用加权平均融合法对相邻航带进行融合,消除航带拼接时因光照、仪器自身等影响所产生的拼接线问题,最终得到带有绝对地理坐标的高光谱全景图。实验使用ZK-VNIR-FPG480机载高光谱成像仪获取大理某地区的高光谱数据进行拼接,结果表明,该拼接方法得到的全景图拼接处没有错位现象,几何位置准确。选取4种典型地物拼接前后的光谱曲线,其曲线走向基本一致,计算拼接影像与拼接前左右影像的光谱角余弦均值为0.9652,光谱相关系数均值为0.8632,光谱信息散度均值为0.4240,欧式距离均值为0.4941,四种光谱曲线相似性测度指标客观上显示了曲线的高度相似性,表明拼接前后同名点的光谱匹配度高,适用于无人机高光谱数据的拼接。该方法不仅提高了拼接影像的地理坐标精度,还在消除拼接缝的基础上最大限度的保证了光谱的保真性,并通过引入2幂子图像解决了影像在重叠度低的情况下配准算法失效的问题。但拼接前相邻航带同名点间存在光谱差异,且高光谱数据量大,拼接耗时多,如何利用重叠区域的像素修正系统误差,统一拼接图像的度量空间以提升光谱精度和稳定性并提高拼接速度仍是今后需要解决的问题。

激光跟踪仪的光电瞄准与定位系统

考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。

聚合物的放气分率与放气模型研究

在某些工程应用中,除了关注真空材料的总放气率之外,还需知道放出的单一气体的放气分率。本文采用定容升压法对三类聚合物样品进行放气率测试和放气组分分析;将四极质谱计和真空规对比校准修正所测的放气分压,得到水和碳氢化合物的放气分率随时间变化情况;依据扩散放气模型,对所测数据进行曲线拟合,获得具有实际应用意义的放气率表达式和时间指数。

基于改进四叉树的LiDAR点云数据组织研究

分析了点云数据处理中常用数据组织方法,并指出方法的性能判定指标。对常用的构建四叉树方法进行了改进以提高建立四叉树索引的速度,分析及改进索引算法改进以增进数据筛选的速度,最后通过实验证明了该方法的有效性和可靠性。

介质阻挡放电净化恶臭气体的实验研究

The degradation of sulfureted hydrogen by dielectric barrier discharge was investigated.The discharge time,power,initial concentration of the gas,gas flow and humidity,which affect the decontamination efficiency,were studied.The methods of improving the decontaminstion efficiency were also put forwarded in the paper.

基于高斯马尔科夫模型的高光谱异常目标检测算法研究

随着光谱成像技术的发展,高光谱异常检测在遥感图像处理中的应用越来越广泛。传统RX异常检测算法忽略影像空间相关性,而且由于没有经过有效数据降维,运算耗费大,对于高光谱数据有效性不高。高光谱影像在空间和光谱上符合高斯-马尔科夫模型。通过建立马尔科夫参数能够直接计算协方差矩阵的逆矩阵,避免了高光谱海量数据的庞大计算。提出一种基于三维高斯-马尔科夫随机场模型的改进RX异常检测算法。该方法用高斯-马尔科夫随机场模型模拟高光谱影像数据,用最大似然近似法估计高斯-马尔科夫随机场参数,由高斯-马尔科夫随机场参数直接构造检测算子,并以待检测像元为中心设置局部优化窗口,称为马尔科夫检测窗。取窗口内数据计算均值向量和协方差逆矩阵,得到中心像元的异常度,通过移动窗口进行逐像元检测。应用AVIRIS高光谱数据对传统RX算法、高斯-马尔科夫模型背景假设异常检测算法和该算法进行了仿真实验对比。结果表明,该算法能够有效提高高光谱异常检测效率,降低虚警率。运行时间较传统RX算法提高了45.2%,体现出更好的计算效率。

基于遗传小波神经网络的光电稳定平台系统辨识

针对光电稳定平台系统不能对航空平台姿态高频变化进行实时精确补偿,系统补偿特性不能精确获知的问题,提出了一种自适应差分遗传小波神经网络的系统辨识方法。该方法首先采用小波函数作为神经网络的激励函数,提高了神经网络的泛化能力和逼近能力;其次,对小波神经网络参数和结构进行染色体编码,用遗传算法解决了小波神经网络结构不易确定的问题;最后,采用自适应法计算交叉率和变异率,并利用差分变异方法重组染色体,提高了系统辨识的收敛速度。为了检验该方法的辨识效果,采用无人机外场试验数据对光电稳定平台系统进行辨识,辨识结果表明,该方法可有效地辨识出光电稳定平台系统。

两种普适性尺度转换方法比较与分析研究

着重阐述了地表空间信息尺度转换的必要性和方法。首先从尺度转换成因分析入手,介绍了两种普适性的尺度转换模型,即泰勒级数展开模型和计算几何模型,并对这两个模型的适用性进行了分析。借助叶面积指数的反演,针对林地、农田、水体3种不同下垫面的试验样区进行了模型的分析比较。结果表明,在拥有小尺度(高分辨率)数据时,泰勒级数模型能够很好的刻画尺度效应,使得尺度效应改正后的相对误差小于1%,获取更为准确的地表参数反演值。遥感尺度转换方法、技术为获取不同尺度的地学信息,为资源调查和环境灾害监测等相关领域的应用提供真实可靠的多尺度数据支持。

高精度真空材料放气测试研究

材料放气率是评价真空材料性能的重要参数。高精度真空材料放气测试系统集成了定容升压法、小孔流导法和双通道转换法三种材料放气率测试方法。其独特的系统设计与加工并配备先进的泵阀计组件,使系统获得无污染清洁的超高真空,极限真空度最低达6.8×10^(-9)Pa。低的本底真空进一步降低了系统的放气率测量下限,三种方法的测量下限依次可达:6.20×10^(-12),2.90×10^(-12)和2.78×10^(-12)Pa·m^3/(s·cm^2)。针对三种方法,对应选取聚四氟乙烯(PTFE)、304和316 L不锈钢作为样品,测试了不同时间的放气率。测试结果表明:三类样品10 h内的总放气率分别在10^(-8),10^(-11)和10-12Pa·m^3/(s·cm^2)数量级,对应的最大测量不确定度分别为9.4%,12.5%和13.8%。结合四极质谱计,进一步获得样品的放气组分和PTFE各组分的放气分率,总放气率和放气分率均随抽气时间的增加而下降。

基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究

高精度角度测量装置是保证旋转设备精度和性能的关键,广泛应用于测量跟踪仪器中,特别是对于大尺寸坐标测量仪器,测角相比于测距是制约坐标测量精度的瓶颈。在精密一维轴系平台上,采用高精度柱面光栅及四个读数头构建测角装置,对传感器本身、安装及轴系跳动等误差因素对测角精度的影响进行了详细分析。基于角度测量标准器具校准角度测量误差,对误差数据进行谐波分析。基于遗传算法提出了一种参数优化方法,建立误差补偿模型,对测角误差进行了补偿。实验结果显示,补偿后柱面光栅测角误差减少为±0.7″,证明了误差补偿算法的有效性,显著地提高了角度测量精度。

基于REST Web Services的分布式遥感数据检索技术研究

为了更好地解决分布式遥感数据检索的问题,提出了基于REST Web Services的分布式检索实现方法。根据分布式数据检索的需求和遥感数据检索系统的特点,研究了分布式数据检索的实现技术、REST的基本概念、目标与设计原则、主要思想以及实现方式,在此基本上设计了基于REST Web Services分布式遥感数据检索原型系统,并实现了基于REST Web Services分布式遥感数据检索原型系统。

COTS器件空间应用的可靠性保证技术研究

为保证COTS(Commercial off-the-shelf)器件成功应用于我国高可靠的航天产品中,本文总结分析了国内外空间应用COTS器件的发展情况,提出了空间应用COTS器件的可靠性保证总体思路.该思路特点是首先进行与任务剖面相结合的可靠性评估试验,再对COTS器件进行可靠性筛选.对于热环境的可靠性保证,通过研究NASA的筛选规定,提出了不同任务要求下的老练温度-老练时间的对应关系式;实例表明温度可靠性评估试验方法能够指导工程.对于电离总剂量的可靠性保证,提出了不同任务条件下的回归筛选模型,并进行了验证,相对误差为1%.结果表明本文能够系统性地指导空间工程应用COTS器件.