摘要：红外辐射源标是红外系统性能测试的重要设备。根据红外相机外场测试对大辐射面和辐射温度范围宽的辐射源标需求,设计了辐射面达到1m2的新型红外辐射源标的温控系统,实现了辐射面的多点、大范围、高精度温度测量与PID自动控制,及传感器、加热管和风机的故障自动检测与报警。温控系统通过RS232与计算机通信,实现了其应用的软件控制,并给出了辐射面温度稳定性、均匀性的测试方法及软件实现。测试结果表明,该系统运行稳定可靠,控温精度高,温度稳定性、均匀性好,系统采用软件和手动双操作方式,应用方便,满足了红外相机在不同大气条件下外场实验的需要。

摘要：面源黑体作为红外源标在红外测温、红外成像、红外相机标定等领域广泛应用,红外源标红外辐射性能主要取决于面源黑体温度场的控制。为了适应星载和机载红外探测器大孔径、大视场角的发展需求,文中对超大尺寸面源黑体温度控制技术进行了研究。外场条件下,面源黑体会随着尺寸的增大而增加温度控制的难度,控温系统采用两相流体回路技术实现了外场3m×3m面源黑体不同目标温度下高温度均匀性、稳定性温度控制,试验结果表明,黑体表面温度均匀性控制优于±0.60℃,稳定性控制优于0.14℃/15min。

摘要：分析了太空失重对星载傅里叶光谱仪动镜系统的影响。针对动镜系统受重力影响的两个关键因素,提出了解决措施,并设计了实验室验证方法。考虑空间和地面重力环境的不同,分析了动镜未被驱动时重力对初始定位的影响和动镜被驱动后重力对运动机构回复力矩的影响。设计了精密初始机械限位使动镜从固定起始点开始运动控制,并且采用闭环PID控制与在轨可调整期望运动规律相结合的控制方法来校正动镜机构等效扭转刚度的变化。最后,提出了将整个动镜机构倒置的方式进行地面验证,并设计了动镜正、负位移不对称性偏差以及匀速区速度波动的性能测量方法。实验结果表明,正置和倒置时动镜正、负位移的不对称性偏差可以控制在6μm以内,其匀速区的速度波动均方根值分别为1.4%和1.1%。实验显示提出的解决方法简单可靠,性能指标满足傅里叶光谱仪的要求,为动镜系统的空间应用提供了技术途径。

摘要：完成了红外制冷机驱动系统滤波器的设计与仿真。针对系统关键器件的特性,采用合理算法建立精确的联合仿真模型。并借助联合仿真模型提取分析了系统的干扰机理。基于阻抗失配理论分析了不同滤波器拓扑的插入损耗与源和负载阻抗间的关系。最终提出了一套基于干扰机理的传导干扰滤波器设计及优化方法,该方法有效地优化了滤波器的性能,并降低了设计冗余。通过实验验证了该方法的准确性与可行性。

摘要：提出了一种通用性强的非线性矢量数字滤波器———基于邻域背景统计的矢量滤波器,该滤波器既可用于光谱图像又可用于灰度图像,具有腐蚀小面积奇异像元的作用,可以消除图像噪声和光谱散点,同时保持原有的光谱信息不变,此外还对图像边缘有一定的锐化作用.文章设计了该滤波器的一种简化实现算法,并给出了航空高光谱图像和彩色图像的处理实例,实验结果显示该滤波器滤波效果良好,对光谱图像的噪声消除和边缘检测都有很大帮助.

摘要：为研究保护环结构对平面型正照射式InP/InGaAs探测器光敏元扩大现象的抑制作用,设计并研制了带有不同保护环-光敏元间距的InGaAs探测器.通过原子力显微镜（AFM）及扫描电容显微镜（SCM）获得了保护环与光敏元之间的实际距离.利用激光束诱导电流（LBIC）技术研究了带有保护环结构的InGaAs探测器的光响应特性.研究表明,无保护环结构的探测器的LBIC信号可以用指数衰减函数描述,而带有保护环结构的探测器的LBIC信号则遵从高斯分布.引入保护环结构后,器件光敏元的扩大量会随着保护环-光敏元间距的减小而线性减小.在器件设计中,比较合适的保护环-光敏元间距应介于7~12μm之间.

摘要：提出了一种三次成像红外两档变焦面阵扫描光学系统,在传统红外二次成像光学的基础上,增加了两档变焦的前置望远系统,通过变焦组单一组元沿光轴方向移动,来实现两档焦距切换。变焦组沿光轴方向的微调,可实现不同工作温度的补偿与不同物距的清晰成像。在中间平行光路中,引入振镜,通过振镜以特定频率进行相应角度范围的往返扫描,来补偿由于扫描平台转动带来的曝光时间内的物面的移动,保持系统在旋转扫描时成像清晰与稳定,没有拖影。系统结构紧凑,可实用于两档变焦搜索与跟踪一体的红外系统中。

摘要：针对实验中9.5μm峰值响应波长的n型长波量子阱红外探测器设计运用二维金属小球(铜)阵列作光耦合结构.金属小球阵列均匀填充在绝缘的胶黏剂中,基于惠更斯原理研究二维金属小球阵列体系的光耦合和光吸收,结果表明对9.5μm响应波长的长波量子阱红外探测器,采用周期为3μm,半径为0.9μm左右的金属小球阵列可以获得最佳的光耦合.优化设计后的量子效率(66%)远高于45°磨角耦合的量子效率(38%),为实验运用金属小球阵列进行长波量子阱红外探测器的光耦合提供了基本的理论依据和详细的优化设计方案.

摘要：啮齿动物是空间研究中常见的模型对象,已开展的空间生物实验中,小鼠表现出对飞行条件的有效适应.通过空间培养,研究者可对失重环境下小鼠的生理行为、骨骼和神经系统变化做进一步研究分析.本文对空间小鼠实验有效载荷的研究进展及其空间飞行实验进行了概述,为中国空间站上的小鼠培养箱设计提供参考.概述了地面小鼠培养技术和装置,为空间小鼠实验有效载荷设计提供地面对照;从实验研究内容和硬件系统设计两方面介绍了国际上已开展的空间小鼠实验,为中国空间生命科学研究和工程研制提供参考;对于中国发展空间小鼠实验有效载荷提出了建议.

摘要：红外辐射面源应用于特定红外特性目标的模拟,各种红外探测、制导系统的外场测试,红外目标源标红外辐射性能基本取决于面源温度场的控制。介绍了大型红外辐射面源系统的主要组成,采用外凸锥型制作辐射源表面以提高红外发射率。采用大功率加热管结合温控仪进行升温控制,通过分析及计算确定了加热系统的功率,并通过CFD仿真进行了冷却系统的风道设计及风扇选型。实验得出大尺寸辐射面温度的稳定性及均匀性均满足设计要求,可在30 min内将辐射面温度均匀控制在[80℃,300℃]范围内,误差小于±1.5℃,可以设定温度以模拟不同的红外特性。