国家自然科学基金(41005013)
- 作品数：9 被引量：44H指数：5
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- COSMIC电离层光度计观测数据反演峰值电子密度的算法与结果
- 2018年
- 利用COSMIC小型电离层光度计测量的135.6 nm夜气辉辐射强度数据,反演得到峰值电子密度,并与地基垂测仪的观测结果进行比对。结果表明,受到来自130.4 nm波段和长波（近紫外至可见）波段杂散光的影响,电离层光度计测得的135.6 nm夜气辉辐射强度数据须进行带外杂散光修正,修正后的数据反演得到的峰值电子与垂测仪观测结果有较好一致性。
- 江芳付利平王咏梅
- 利用OI135.6nm夜气辉辐射探测电离层峰值电子密度及电子总含量的研究被引量：11
- 2014年
- 测量夜间135.6nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要开展相关的气辉发光模型及反演研究.在介绍氧原子135.6nm波段夜气辉激发机制基础上,考虑辐射在传输过程中受到大气氧原子的散射及氧气分子的吸收,采用迭代法求解包含多次散射及大气吸收衰减的辐射传输方程,得到该波段的体发射率,最终通过考虑包含辐射传输的路径积分计算得到135.6nm气辉辐射强度值.对结果的分析表明:该气辉模型能较好地描述体发射率随高度的分布特征,计算得到的135.6nm夜气辉辐射强度在不同时空及太阳活动的分布与相应条件下峰值电子密度(NmF2)及电子总含量(TEC)的分布基本一致.相同的时空及太阳活动输入条件下,模式计算的135.6nm夜气辉辐射强度与国外同类模式结果的值平均偏差约为3%.文中最后介绍了通过135.6nm夜气辉的辐射强度探测来反演电离层峰值电子密度NmF2及电子总含量TEC的反演方法.
- 江芳毛田李小银付利平王咏梅余涛
- 关键词：电子总含量
- FY-3气象卫星紫外臭氧总量探测仪辐亮度在轨定标与反演结果分析被引量：8
- 2012年
- FY-3气象卫星上搭载的紫外臭氧总量探测仪TOU是我国自主开发研制的首台用于全球臭氧总量定量测量的探测仪,自发射以来已成功在轨运行近两年.由于TOU发射前辐亮度定标存在偏差,为了得到高精度的产品,TOU必须进行在轨定标.本文介绍了基于辐射传输模式计算对TOU辐亮度进行在轨道定标的方法,定标过程中用于模拟辐亮度计算的臭氧总量由与TOU观测时刻相近的国外臭氧总量探测仪器MetOp/GOME-2提供.文章将在轨定标后TOU的反演结果与AURA/OMI以及地基的产品进行比较,结果表明,用辐射传输模式对TOU辐亮度进行在轨定标的方法是可行的,反演结果能够真实地反映臭氧的时空分布特性,在全球部分地基观测站所处的位置上对TOU,OMI以及地基的臭氧总量进行比较的结果表明,TOU与OMI的相对偏差均方根约为2.52%,TOU与地基以及OMI与地基观测结果之间的相对偏差均方根分别为4.45%和3.89%.
- 江芳王维和王咏梅王英鉴
- 关键词：臭氧总量风云三号反演
- 科学级光学CCD像素非均匀性的测试被引量：6
- 2019年
- 像素非均匀性是CCD成像性能评价中的一个重要指标,反映的是像素结构本身的差异。传统的以灰度值为基础计算DSNU和PRNU的方法未能考虑读出电路引入的时域噪声,且计算时未剔除不同像素曝光时间不同带来的误差,计算结果也只适用于某个具体曝光量。在分析CCD信号流的基础上,厘清灰度值不均匀的影响因素。参考DSNU和PRNU的计算方法,再结合帧转移型CCD的工作方式,提出了设置多档曝光时间,每档曝光时间下采集多帧暗(亮)图像,再通过拟合求得暗电流("暗电流+光电流")后并以之为基础计算暗电流非均匀性DCNU和光电流非均匀性PCNU的方法。同时,建立CCD像素非均匀性测试系统,验证其光源的稳定性和均匀性,以排除采集图像过程中测试系统引入的时域和空间误差。在此测试系统的基础上,利用新方法测得CCD的DCNU为25.51 e^-/pixel·s^(-1),PCNU为0.98%。相比于传统的DSNU和PRNU值更准确地反映了CCD像素结构的非均匀性,所得结果更具普遍适用性。
- 梁少林王咏梅毛靖华贾楠石恩涛
- 关键词：非均匀性暗电流光电流
- 基于中阶梯光栅的波长定标方法研究被引量：5
- 2017年
- 波长定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础。针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长宽、空间分辨率和波长分辨率高的特点,建立了基于中阶梯衍射光栅的波长定标装置。中阶梯光栅因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次,光谱范围宽且具有较高的分辨率,可在工作波段内一次性输出多条分布较为均匀的谱线,克服了传统定标方式的缺点,提高了定标精度。本文首先介绍了波长定标装置的工作原理,接着利用该装置对高光谱大气微量成份探测仪进行波长定标,通过寻峰和回归分析给出载荷的波长定标方程,并利用标准汞灯谱线对定标结果进行检验。结果表明:高光谱大气微量成份探测仪的像元和波长近似满足线性分布规律,定标不确定度为0.025 8 nm,汞灯特征谱线的定标值和标准值偏差最大不超过0.043 5 nm,证明了定标结果的准确性。
- 毛靖华王咏梅石恩涛张仲谋江芳
- 关键词：波长定标中阶梯光栅
- 羽流紫外辐射监视单元光学系统设计被引量：4
- 2016年
- 为了在卫星姿态调整时监测羽流紫外(UV)辐射,需要研制紫外宽波段、大视场、小尺寸的光学系统。根据紫外成像的基本原理,提出了采用融石英和氟化钙(CaF2)两种光学材料实现大视场、大光圈的初始结构,给出了一种焦距为25mm,视场为40°,光圈F值为2的全球面光学系统的方案。利用光学设计软件Zemax和Code V对光学系统进行优化,得到满足要求的紫外成像物镜。系统各个视场的弥散斑直径小于11μm,探测器特征频率在40lp/mm处,各个视场的传递函数大于0.6,满足加工和状态的要求。与其他紫外成像物镜相比,系统实现了大视场、大光圈,且各镜面全部为球面,有效降低了成本,缩短了加工周期。
- 石恩涛王咏梅付利平
- 关键词：光学设计羽流球面
- 基于Fabry-Perot的中高层大气风速反演数据处理研究被引量：6
- 2013年
- 中高层大气风速反演需要精确的确定法布里-帕罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,FPI)干涉条纹的圆心和半径.本文针对FPI非闭合式干涉环条纹,提出了新的条纹圆心和半径确定方法:首先对所得到的条纹强度分布进行噪声去除预处理:包括均值滤波和自适应滤波;然后初步确定圆心,以该圆心为中心作n条射线得到n条干涉环剖线,利用高斯函数拟合得到干涉环峰值位置,再利用所得峰值位置进行圆拟合得到新的圆心和半径;最后以新的圆心为初始圆心重复上述计算过程直到圆心坐标收敛.利用上述方法对FPI仿真数据进行处理,并用于中高层大气风速反演,得到风速值为96.9537m/s(对应实际风速值约100m/s)和7.528.2m/s(对应实际风速值约10m/s),将其与理论实际值进行比较,得到反演绝对误差分别为-2.977m/s和-2.465m/s,相对误差分别为-2.98%和-24.67%,表明上述方法满足中高层大气风速(一般为每秒几十米到几百米)的反演精度要求,初步论证了圆心和半径确定方法的可行性.
- 王后茂王咏梅王英鉴
- 关键词：中高层大气
- 135.6nm夜气辉峰值电子密度反演算法及误差被引量：1
- 2018年
- 根据夜间135.6 nm大气辉光光强与F_2层峰值电子密度N_mF_2平方成正比的物理机制,在前期夜间135.6 nm气辉辐射激发模型研究的基础上建立了峰值电子密度的反演算法,把全球经纬度分成若干格点,每个格点的电离层及中性成分信息分别由IRI2000和MSISE90提供,将电离层及中性成分廓线输入夜气辉辐射激发模型,计算每个格点135.6 nm气辉的辐射强度,然后将各个格点的135.6 nm气辉辐射强度与电离层廓线输入的N_mF_2平方拟合得到气辉强度与N_mF_2的转换因子.利用此方法可获得不同地方时、季节和太阳活动周期的转换因子组成查算表,进而根据实际探测的135.6nm气辉辐射强度反演相应时空的N_mF_2.最后对该算法的反演误差进行了综合分析,为该算法适用的时空特性提供重要理论支撑.
- 江芳付利平王咏梅
- 关键词：电离层
- 气溶胶探测仪CCD成像系统的设计被引量：4
- 2018年
- 设计了吸收性气溶胶探测仪CCD成像系统,该系统的硬件包括驱动时序电路、预处理和模拟前端电路、电源管理电路、FPGA主控单元,以及Camera Link通信电路等。提出一种带有反向转移的驱动时序来消除帧转移过程的残余电荷,并对该CCD成像系统性能进行测试验证。实验结果表明,该成像系统能稳定输出14 bit图像数据,帧频为1.8 frame/s,最短曝光时间为17.28 ms,非线性度误差为1.68%,当曝光饱和度为80%时,成像信噪比为54.36 dB,CCD可探测信号的动态范围为61.55 dB,可满足探测仪输出稳定、时间分辨率高、线性性能优、信噪比高、信号动态范围大的工作需求。
- 梁少林王咏梅贾楠石恩涛毛靖华
- 关键词：探测器CCD成像信噪比动态范围
