摘要：为了实现地表反射率长期自动化观测,提高场地定标频次,提出了一种基于比值辐射测量的地表反射率测量方法。利用场地反射率监测辐射仪和野外光谱辐照度仪进行同步观测,获取同一时间的地表辐亮度和大气总照度,通过比值法即可直接获得地表反射率参数。设计了基于标准辐射源的实验室辐射定标,分别获取辐射计和照度仪的定标系数,进而获得基于比值法测量地表反射率的输入系统参数。在室外开展了标准板测量比对实验,在可见-近红外波段比值辐射测量结果与实验室定标后参考板方向反射率数值的相对偏差在3%以内,验证了该测量系统的有效性。

摘要：为实现星载多角度偏振成像仪在环境模拟测试、装星测试等场合的检测要求,设计了一种具有多角度、多光谱和偏振性能的测试光源.依据多角度偏振成像仪的工作原理及测试需求,开展了检校光源的设计,完成的光源方案由29个多波段LED平行光管米字型排布构成.通过光学建模,分析了平行光管口径、发散角及安装视场,并在辐亮度计算基础上,完成了LED选型及驱动设计,以及匀光扩散片、衰减片、偏振片及退偏器等组件设计,实现了满足仪器多波段不同动态范围要求的均匀光斑照明及标准偏振度源输出.最终检测结果表明,光源满足多视场点、多光谱、偏振特性测试要求,稳定性优于99.2%,偏振度优于1%,重复安装精度优于1个像元;满足载荷辐射5%、偏振2%、几何1像元的性能检测需求,以及通道切换功能监视等要求.

摘要：传统低温辐射计的布儒斯特窗口会对传递探测器的绝对光谱响应率定标产生较大的影响。文中阐述了低温辐射计对传递探测器的传统定标过程;分析定标过程中因布儒斯特窗口及窗口复现导致定标精度降低的原因;提出一种新的定标结构。该结构中低温辐射计和传递探测器安置于同心弧形轨道上,二者通过精密电机的控制可以分时切入定标光路,实现传递探测器相对于低温辐射计的绝对定标。新的定标结构能够完全消除布儒斯特窗口在传递探测器定标过程中的影响,降低测量激光功率约50%的不确定度,可以进一步降低辐射定标溯源基准的不确定度,提高定标的精度。

摘要：针对现有的嵌入式存储系统中存在的存储速度慢、接口复杂等问题,提出并实现一种基于Compact FLASH(CF)卡和STM32微处理器的数据存储系统,并进行了FatFs文件系统移植。该系统通过STM32微处理器带有的灵活的静态存储器控制器(FSMC)接口实现Memory模式下CF卡存储器的扩展,同时,测试并分析实现最大写入速度的条件。测试结果表明,在CF卡Memory模式下,每次申请扇区数为128时,可以达到最大10 MB/s的平均连续写入速度;该方案存储速度快、实现简单,适用于对存储速度和容量均有要求的场合。

摘要：为了解决卫星载荷地面检测设备研制过程中遇到的研制成本高、研制周期长、维护更新困难等问题,分析和总结了卫星载荷地面检测设备常用功能,提出了在一块PXI板卡上集成OC指令接口、RS422通信接口、电机脉冲接口、AD遥测接口等多种接口的解决措施,并进行了相应的软硬件及通用性方面的设计研究,达到了提高设备的便携性和集成度、控制成本、缩短研制周期、提高研制效率以及增加通用性和可配置性的目的,具有很强的航天工程实用意义。

摘要：微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心,完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计,实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能,从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明,像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常,信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性,为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。

摘要：面阵CCD及线阵CCD不能胜任海洋目标观测的要求,选用具有高信噪比高灵敏度的时间延迟积分CCD(Time delay integration CCD,TDI-CCD)作为探测器并实现其驱动电路.在图像采集过程中,TDI-CCD探测器使用两个读取端口输出.该探测器驱动电路产生TDI-CCD和A/D的驱动时序.CCD的模拟输出信号被A/D采样,转换成可被计算机识别的数字信号.采用FPGA作为主控芯片,产生驱动时序,接收被A/D转换过的数字信号,并发送图像至计算机.利用相关双采样(Correlated double sampling,CDS)技术滤除TDI-CCD模拟输出信号的相关噪声,提高信号的信噪比.现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)代码在ISE14.7下进行仿真,实验表明,研制的TDI-CCD驱动电路能够产生CCD要求的驱动时序.

摘要：杂散光仿真分析是保证多角度偏振成像仪获取高精度偏振辐射数据的关键手段之一。根据仪器光学系统的自身特点,分析了杂散光的主要来源。针对采用点源透过率法难以适用于大视场光学系统杂散光分析的问题,介绍了基于黑斑法原理进行杂散光仿真分析的方法。借助杂散光分析软件LightTools,建立仪器的三维几何模型及光学属性,采用选定视场点反向光线追迹的方法仿真分析得到光机系统的视场外和视场内杂散光系数。分析结果表明,杂散光主要来源于成像视场范围内,且中心视场受到的杂散光影响最大,杂散光系数为3.27%,达到了设计指标要求。此外,采用近轴光线和实际光线正向追迹,模拟得到局部杂光和全局杂光的能量分布,为后期的图像杂散光校正研究提供了理论依据与指导.

摘要：红外傅里叶光谱的等效噪声辐亮度(NESR)是反映其对红外目标信号的极限探测能力,也是仪器的主要技术指标。受限于我国当前的技术条件,尚无相关能力的测试定标系统和检定规范。通过借鉴当前国内外的红外辐射计量装置的标准传递思路,提出了一种NESR高精度测试装置方案。给出了该装置的溯源链路,描述了其整体和光路结构,并设计了低温真空背景抑制模块。着重介绍了宽动态范围红外积分球辐射源设计、等效光路设计和真空低温环境模块等设计方案。提出的设计方案为NESR高精度测量提供基本的参考依据,为我国傅里叶光谱的NESR的量值溯源提供支撑条件。

摘要：设计了用于星载设备的双通道多对极旋转变压器的角度测量系统。以获取高精度的电机旋转角度值为目的,在旋转变压器测角工作原理、误差分析以及双通道数据组合算法和测角系统软硬件设计等方面进行了研究,并选用FPGA对步进电机的角位移量进行探测与解算。为验证所设计的双通道旋变角度测量系统的精度,采用了分辨率更高的海德汉光电编码器进行同时采集,并将两者数据进行对比,结果表明新设计的测角系统误差小于30",满足设计精度指标。