
主编:孙胜利 院士
国际标准刊号:ISSN 1672-8785
国内统一刊号:CN 31-1304/TN
国内邮发代号:4-290
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2015, 36(11):1-6.
摘要:作为气象学和气候学研究的重要参量,温湿廓线在辐射传输过程、层结稳定度、对流有效位能、降水过程以及云的形成和演变过程中具有重要作用。目前,对大气温湿廓线的遥感探测主要有激光雷达、微波辐射计以及红外高光谱分辨率探测器等探测技术。总结了地基红外高光谱遥感大气温湿廓线在仪器、反演算法等方面的研究进展,重点介绍了统计反演算法和物理反演算法的基本原理,具体分析了不同算法在反演精度、稳定性和计算时间等方面的技术特点。最后,对目前地基红外高光谱遥感大气温湿廓线反演中存在的问题及未来的发展趋势进行了探讨。
2015, 36(11):7-12.
摘要:采用加拿大BOMEN公司生产的MR--254型傅里叶变换红外(Fourier Transform InfraRed, FTIR)光谱仪,探讨了 标定方法对被动式红外光谱仪辐射测量精度的影响。以温度范围为50~1000℃的高温黑体 和温度范围为300~1700℃的超高温黑体作为标准辐射体,分别采用线性和非线性多点校准法 对光谱仪进行了标定。结果表明,采用多点非线性校准法的校准结果更加精确,其校准后的辐射谱 与理论辐射谱之间的平均相对偏差为0.6%。
2015, 36(11):13-18.
摘要:基于多源卫星资料特别是微波定量化产品开展综合分析,是卫星遥感台风监测技术未来发展的必然趋势。更客观的综合定强技术有助于在总体上提高台风强度的预报水平。以2013年第23号强台风“菲特”为例,采用台风最佳路径结果对国内外常见的几家热带气旋预报机构(中央气象台、上海气象局、日本气象厅、美国关岛、美国国家海洋和大气局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) 、美国国家环境卫星数据和信息服务中心(National Environmental Satellite Data and Information Service, NESDIS)和美国热带气旋中心(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies, CIMSS))的定位、定强结果及导致结果差异的可能原因进行了详细的对比分析。结果表明,各家机构的路径监测结果较一致,白天的结果比夜间更可靠。中央气象台、上海气象局、美国关岛和美国NOAA区域中尺度气象局(Regional and Mesoscale Meteorology Branch, RAMMB)四家机构的风速预报结果最接近。中央气象台的预报误差最小,精度最高; 其次是上海气象局、美国关岛和RAMMB; 美国CIMSS发布的结果最不稳定,日本气象厅发布的结果的误差整体偏低。分析结果对台风一线的业务值班人员具有较好的借鉴意义。
2015, 36(11):19-24.
摘要:对图像边缘特征的提取是图像处理中一项非常重要的研究内容。相比于角点信息,边缘信息对观测目标具有更丰富的表示含义,对目标外形轮廓的精确提取具有重要的研究意义。随着探测器分辨率的提升以及对数据更新率要求的提高,开发能快速高效地实现边缘提取的算法已成为人们研究的热点。着重研究了高精度图像处理算法的FPGA实现技术,并利用FPGA独有的并行流水线处理机制实现了高斯滤波、sobel算子和非极大值抑制等图像处理的基本运算。
2015, 36(11):25-29.
摘要:在基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device, DMD)的红外景象仿真系统中,需要 提供红外场景数字信号作为用于调制和控制DMD的输入源。为满足此项需求,提出了 一种通用的红外数字场景生成方法。首先介绍了利用计算机生成基于Vega的红外 模拟场景的流程,然后详细论述了开发红外场景驱动控制程序与格式转换程序的 设计过程。该方法不仅可以将Vega红外场景转换为静态BMP格式图像和动态AVI格式视频等 数字信号,而且还可以提高红外仿真场景应用的重用性和可移植 性,因此具有很大的工程实用价值。
2015, 36(11):30-35.
摘要:针对交通数据采集应用,设计了一种符合一级激光安全等级的中短距离、高速、高精度脉冲激光扫描器(Laser Scanner)。为了解决激光扫描器的快速、高精度测距问题,提出了一种数字化全波形脉冲检波方法。该方法通过脉冲波形前沿拟合判定激光脉冲的达到时刻,以模拟数字转换器(Analog to Digital Converter, ADC)的采样时钟作为计数器,对回波延时进行计算;再根据回波信号的强度对测距结果进行补偿修正,显著减小了测距幅相误差。扫描器的信号处理基于高速ADC和FPGA实现。测试结果显示,激光扫描器的测距频率达到50000点/s,单点测距精度为±4 cm,能够满足车型自动分类、交通流量调查和客流密度检测等系统的数据采集需求。
2015, 36(11):36-40.
摘要:作为空间相机光学元件的载体,主支撑结构对于确保光学元件相对 位置的长期准确稳定具有决定性作用。由于具有比刚度高、热稳定性好等优点,高体分碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料 非常适用于航天光机结构。利用超声波钎焊技术可以解决高体分SiCp/Al材料的焊接问题,这 为其在空间相机主支撑结构上的应用奠定了基础。介绍了一种基于高体分SiCp/Al材料的某空 间相机的主支撑结构。通过工程分析比较了同一主支撑结构分别采用TC4和高体分 SiCp/Al两种材料时的力学性能差异。结果表明,采用高体分SiCp/Al材料制成的主支撑结构在质量上轻了31.8%,在一阶频 率上高了25%。通过力热试验可知,该主支撑结构在焊缝强度和尺寸稳定性等方面均满足使用要求。
2015, 36(11):41-46.
摘要:针对红外图像中舰船目标的分布特点,通过海天/海岸线检测确定舰船的大致位置,再利用目标的面积特性确定舰船目标的感兴趣区域(Region of Interest, ROI)。采用中值滤波、Canny边缘检测和Hough变换从红外图像中检测出海天/海岸线,并划定出海天/海岸线区域;然后,通过舰船的面积特征确定ROI。通过Vc++编程对算法进行了实现。结果表明, 该方法简单直观、计算量小, 能有效确定近海岸舰船目标的ROI。

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