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2μm星载相干测风激光雷达风速及风向误差建模与分析
被引量:
4
1
作者
步志超
陈思颖
+3 位作者
张寅超
陈和
郭磐
葛宪莹
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期465-470,共6页
基于全微分和统计理论推导了星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差的解析表达式,利用克拉默-拉奥误差下界代替Frehlich经验公式对风场的随机风速误差进行评估,建立了通用型的星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差计算模型...
基于全微分和统计理论推导了星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差的解析表达式,利用克拉默-拉奥误差下界代替Frehlich经验公式对风场的随机风速误差进行评估,建立了通用型的星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差计算模型.在NASA/NOAA提出的星载测风激光雷达系统设计指标框架下,对风速及风向误差模型进行可行性分析,得到了总的径向随机误差随着探测距离的变化关系及水平风速区间的选取对随机误差的影响.同时,为了计算合成采样误差,改变不同的垂直分辨率和方向角取值,对水平分量的采样误差进行对比分析.仿真结果表明,合成的水平风速和风向的误差范围为0.8~3.2 m/s和2.38°~3.49°,基本符合星载测风激光雷达的相关指标要求.
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关键词
星载
相干测风
激光
雷达
风速误差
风向误差
克拉默
-
拉奥误差下界
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职称材料
星载多普勒测风激光雷达小型化光学接收机
被引量:
3
2
作者
储嘉齐
韩於利
+2 位作者
孙东松
赵一鸣
刘恒嘉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期197-205,共9页
星载测风激光雷达可以提供全球范围高实时性、高精度、高分辨率的大气风场信息,已经被认为是解决全球化风场观测的最佳手段。我国也在积极开展星载多普勒测风激光雷达相关研究工作。针对400 km高度的卫星轨道,设计并研制了一套多普勒直...
星载测风激光雷达可以提供全球范围高实时性、高精度、高分辨率的大气风场信息,已经被认为是解决全球化风场观测的最佳手段。我国也在积极开展星载多普勒测风激光雷达相关研究工作。针对400 km高度的卫星轨道,设计并研制了一套多普勒直接测风激光雷达光学接收机,结合双边缘检测原理和星载平台相关技术参数,对Fabry-Perot标准具的主要参数进行设计。为了满足星载平台对稳定性和小型化的需求,接收机中主要光学元件之间采用分子粘接方式紧密连接。整个光学接收机集成在450 mm×300 mm×80 mm密闭箱体中,内部光学元件采用倒插方式沉入接收机壳体的凹槽内,整体结构稳定可靠,集成度高。通过改变激光波长的方式扫描Fabry-Perot标准具的透过率曲线,对所研制的接收机进行了性能测试。并由透过率曲线的实测参数对接收机的测风性能进行仿真,仿真结果显示在30 km处的最大风速误差为2.94 m/s。并进一步分析了接收机带宽增宽对测风精度的影响,分析结果显示带宽偏差为0.43 pm时,会引起1 m/s的风速误差增量。
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关键词
星载
激光
雷达
法布里
-
珀罗标准具
多普勒测风
双边缘检测
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职称材料
星载主动遥感气溶胶-云参数技术需求与进展
被引量:
3
3
作者
王倩
毕研盟
+1 位作者
刘成保
杨忠东
《遥测遥控》
2020年第6期1-11,共11页
面对越来越迫切的气象和气候预测及大气环境监测需求,利用主动星载仪器在全球范围内探测云和气溶胶参数成为快速发展的研究领域。相比被动遥感仪器,主动仪器可以获取云和气溶胶参数的垂直分布信息,这将在天气气候模式的改进方面发挥重...
面对越来越迫切的气象和气候预测及大气环境监测需求,利用主动星载仪器在全球范围内探测云和气溶胶参数成为快速发展的研究领域。相比被动遥感仪器,主动仪器可以获取云和气溶胶参数的垂直分布信息,这将在天气气候模式的改进方面发挥重要作用。通过云和气溶胶遥感需求分析,从雷达数据应用角度,首先介绍了数值模式对云和气溶胶的科学参数需求和定量需求,进一步分析了云和气溶胶联合观测的需求,以及星载微波激光雷达的探测特点;然后对国内外正在规划的星载云和气溶胶微波激光雷达探测任务进行了综述,包括仪器指标和数据产品设计;最后展望这一领域的应用前景。
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关键词
星载微波-激光复合雷达
科学需求
云
气溶胶
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职称材料
激光辐射多功能集成防护镜光学特性与复合技术
被引量:
1
4
作者
罗振坤
王秋华
+3 位作者
高光煌
孙嵘
陈宗礼
张桂素
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期486-491,共6页
为了对激光和微波辐射进行有效防护,研究了防激光-微波-激光探测告警一体化的多功能防护镜与复合技术,采用多功能防护材料与复合技术、夹层材料与真空热压复合技术、抗冲击防溅射眼防护技术、分体和组合式可调防护镜技术进行了多功能防...
为了对激光和微波辐射进行有效防护,研究了防激光-微波-激光探测告警一体化的多功能防护镜与复合技术,采用多功能防护材料与复合技术、夹层材料与真空热压复合技术、抗冲击防溅射眼防护技术、分体和组合式可调防护镜技术进行了多功能防护性能测试,以及环境适应性能、生物效应和工效学测试。介绍了多功能防护镜复合技术特征、光学特性和相关技术参量。结果表明,多功能防护镜的紫外辐射透射比为0.0003~0.0005;经环境试验并存放10年后的防护镜光密度相对偏差为0.0024~0.035;光密度非均匀性为0.00059~0.0011;0°~30°激光入射角光密度相对偏差为0.0061~0.012;不同偏振方向激光照射,0°~30°激光入射角光密度相对偏差为0.0019~0.014;激光辐照量为578.5mJ·cm^(-2)~2405mJ·cm^(-2),佩带防护镜的兔眼未见损伤。该防护镜各项性能指标符合设计和使用要求,并应用于科研、教学、生产、训练和医疗,起到了良好的防护效果。
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关键词
激光
技术
激光
-
微波
-
激光
探测告警
多功能防护镜
光学特性
复合
防护技术
性能测试
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职称材料
BaFe_12O_19/TiO_2替代式多层纳米复合膜的微波吸收性能
被引量:
1
5
作者
廖际常
《稀有金属快报》
CSCD
2008年第2期43-44,共2页
吸波材料能够吸收、衰减空间入射的电磁波能量,并将其电磁能转换为热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失,从而减小雷达散射截面积,达到隐身的目的。随着纳米材料成为国际上材料等学科领域的研究前沿,人们发现磁性纳米粒子、颗粒膜和...
吸波材料能够吸收、衰减空间入射的电磁波能量,并将其电磁能转换为热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失,从而减小雷达散射截面积,达到隐身的目的。随着纳米材料成为国际上材料等学科领域的研究前沿,人们发现磁性纳米粒子、颗粒膜和多层膜等纳米材料具有极强的微波吸收特性,而且有可能同时具备宽频带、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,因而引起了研究者的广泛关注。本研究用溶胶-凝胶法制备了BaFe12O19/TiO2替代式多层复合膜(NCMF),并对其微波吸收性能进行了研究。
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关键词
BAFE12O19
微波
吸收性能
TiO2
纳米
复合
膜
雷达
散射截面积
磁性纳米粒子
微波
吸收特性
溶胶
-
凝胶法
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职称材料
激光辐射多功能集成防护镜
被引量:
1
6
作者
罗振坤
王秋华
+3 位作者
高光煌
孙嵘
张桂素
陈宗礼
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期699-704,共6页
为了减少和避免激光和微波辐射眼损伤,设计研制了防激光、防微波、激光探测告警为一体的多功能防护镜。该防护镜由特定功能的光学部件和光电子模块组成,包括多功能复合防护镜片、镜架和激光探测报警系统。进行了多功能防护镜复合技术研...
为了减少和避免激光和微波辐射眼损伤,设计研制了防激光、防微波、激光探测告警为一体的多功能防护镜。该防护镜由特定功能的光学部件和光电子模块组成,包括多功能复合防护镜片、镜架和激光探测报警系统。进行了多功能防护镜复合技术研究和防护性能测试。结果表明,该防护镜在激光波长532nm,1064nm,790nm,840nm的光密度为4.0~7.28;可见光积分透过率为18.7%;微波衰减大于20dB;报警系统在532nm,1064nm和840nm激光波长能提供自动检测和声光报警,报警器的探测灵敏度为10^(-7)/cm^2;该防护镜可承受1g质量、300m/s~400m/s速率的钢制球形破片的冲击;防护镜总质量小于200g,该防护镜防护波段宽、对激光和微波的衰减倍率高、防护角大、可见波段透光性好、可分体和组合使用、体积小、重量轻、便于佩戴、适用于个人佩戴防护和光电传感器的防护。在现代光学实验和各种激光与微波作业环境,以及反恐和公共安全中是不可缺少的防护器材。
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关键词
激光
技术
激光
防护镜
激光
-
微波
-
激光
探测告警
多功能一体化
性能测试
复合
防护技术
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职称材料
题名
2μm星载相干测风激光雷达风速及风向误差建模与分析
被引量:
4
1
作者
步志超
陈思颖
张寅超
陈和
郭磐
葛宪莹
机构
北京理工大学光电学院
中国气象局气象探测中心气象装备保障室
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期465-470,共6页
基金
国家自然科学基金(61178072)~~
文摘
基于全微分和统计理论推导了星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差的解析表达式,利用克拉默-拉奥误差下界代替Frehlich经验公式对风场的随机风速误差进行评估,建立了通用型的星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差计算模型.在NASA/NOAA提出的星载测风激光雷达系统设计指标框架下,对风速及风向误差模型进行可行性分析,得到了总的径向随机误差随着探测距离的变化关系及水平风速区间的选取对随机误差的影响.同时,为了计算合成采样误差,改变不同的垂直分辨率和方向角取值,对水平分量的采样误差进行对比分析.仿真结果表明,合成的水平风速和风向的误差范围为0.8~3.2 m/s和2.38°~3.49°,基本符合星载测风激光雷达的相关指标要求.
关键词
星载
相干测风
激光
雷达
风速误差
风向误差
克拉默
-
拉奥误差下界
Keywords
space based coherent Doppler lidar
wind speed error
wind direction error
Cramer
-
Rao lower bound
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
星载多普勒测风激光雷达小型化光学接收机
被引量:
3
2
作者
储嘉齐
韩於利
孙东松
赵一鸣
刘恒嘉
机构
中国科学技术大学地球和空间科学学院
中国科学院近地空间环境重点实验室
安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站
北京遥测技术研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期197-205,共9页
基金
国家自然科学基金(41774193,42104146)。
文摘
星载测风激光雷达可以提供全球范围高实时性、高精度、高分辨率的大气风场信息,已经被认为是解决全球化风场观测的最佳手段。我国也在积极开展星载多普勒测风激光雷达相关研究工作。针对400 km高度的卫星轨道,设计并研制了一套多普勒直接测风激光雷达光学接收机,结合双边缘检测原理和星载平台相关技术参数,对Fabry-Perot标准具的主要参数进行设计。为了满足星载平台对稳定性和小型化的需求,接收机中主要光学元件之间采用分子粘接方式紧密连接。整个光学接收机集成在450 mm×300 mm×80 mm密闭箱体中,内部光学元件采用倒插方式沉入接收机壳体的凹槽内,整体结构稳定可靠,集成度高。通过改变激光波长的方式扫描Fabry-Perot标准具的透过率曲线,对所研制的接收机进行了性能测试。并由透过率曲线的实测参数对接收机的测风性能进行仿真,仿真结果显示在30 km处的最大风速误差为2.94 m/s。并进一步分析了接收机带宽增宽对测风精度的影响,分析结果显示带宽偏差为0.43 pm时,会引起1 m/s的风速误差增量。
关键词
星载
激光
雷达
法布里
-
珀罗标准具
多普勒测风
双边缘检测
Keywords
spaceborne lidar
Fabry
-
Perot etalon
Doppler wind measurement
dual edge detection
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
星载主动遥感气溶胶-云参数技术需求与进展
被引量:
3
3
作者
王倩
毕研盟
刘成保
杨忠东
机构
国家卫星气象中心
中国科学院合肥物质研究院安徽光学精密机械研究所环境光学研究中心
中国科学技术大学
出处
《遥测遥控》
2020年第6期1-11,共11页
基金
民用航天技术预先研究项目(D040301)。
文摘
面对越来越迫切的气象和气候预测及大气环境监测需求,利用主动星载仪器在全球范围内探测云和气溶胶参数成为快速发展的研究领域。相比被动遥感仪器,主动仪器可以获取云和气溶胶参数的垂直分布信息,这将在天气气候模式的改进方面发挥重要作用。通过云和气溶胶遥感需求分析,从雷达数据应用角度,首先介绍了数值模式对云和气溶胶的科学参数需求和定量需求,进一步分析了云和气溶胶联合观测的需求,以及星载微波激光雷达的探测特点;然后对国内外正在规划的星载云和气溶胶微波激光雷达探测任务进行了综述,包括仪器指标和数据产品设计;最后展望这一领域的应用前景。
关键词
星载微波-激光复合雷达
科学需求
云
气溶胶
Keywords
Space
-
based multiplex microwave and laser radar
Scientific requirement
Cloud
Aerosol
分类号
P412.25 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
激光辐射多功能集成防护镜光学特性与复合技术
被引量:
1
4
作者
罗振坤
王秋华
高光煌
孙嵘
陈宗礼
张桂素
机构
军事医学科学院放射与辐射医学研究所
解放军总医院南楼康复医学科
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期486-491,共6页
文摘
为了对激光和微波辐射进行有效防护,研究了防激光-微波-激光探测告警一体化的多功能防护镜与复合技术,采用多功能防护材料与复合技术、夹层材料与真空热压复合技术、抗冲击防溅射眼防护技术、分体和组合式可调防护镜技术进行了多功能防护性能测试,以及环境适应性能、生物效应和工效学测试。介绍了多功能防护镜复合技术特征、光学特性和相关技术参量。结果表明,多功能防护镜的紫外辐射透射比为0.0003~0.0005;经环境试验并存放10年后的防护镜光密度相对偏差为0.0024~0.035;光密度非均匀性为0.00059~0.0011;0°~30°激光入射角光密度相对偏差为0.0061~0.012;不同偏振方向激光照射,0°~30°激光入射角光密度相对偏差为0.0019~0.014;激光辐照量为578.5mJ·cm^(-2)~2405mJ·cm^(-2),佩带防护镜的兔眼未见损伤。该防护镜各项性能指标符合设计和使用要求,并应用于科研、教学、生产、训练和医疗,起到了良好的防护效果。
关键词
激光
技术
激光
-
微波
-
激光
探测告警
多功能防护镜
光学特性
复合
防护技术
性能测试
Keywords
laser technique
laser
-
microwave
-
laser detection alarm
multifunction protection goggles
optical characteristics
complex protective technology
performance test
分类号
R852.7 [医药卫生—航空、航天与航海医学]
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职称材料
题名
BaFe_12O_19/TiO_2替代式多层纳米复合膜的微波吸收性能
被引量:
1
5
作者
廖际常
出处
《稀有金属快报》
CSCD
2008年第2期43-44,共2页
文摘
吸波材料能够吸收、衰减空间入射的电磁波能量,并将其电磁能转换为热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失,从而减小雷达散射截面积,达到隐身的目的。随着纳米材料成为国际上材料等学科领域的研究前沿,人们发现磁性纳米粒子、颗粒膜和多层膜等纳米材料具有极强的微波吸收特性,而且有可能同时具备宽频带、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,因而引起了研究者的广泛关注。本研究用溶胶-凝胶法制备了BaFe12O19/TiO2替代式多层复合膜(NCMF),并对其微波吸收性能进行了研究。
关键词
BAFE12O19
微波
吸收性能
TiO2
纳米
复合
膜
雷达
散射截面积
磁性纳米粒子
微波
吸收特性
溶胶
-
凝胶法
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
TM277 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
激光辐射多功能集成防护镜
被引量:
1
6
作者
罗振坤
王秋华
高光煌
孙嵘
张桂素
陈宗礼
机构
军事医学科学院放射与辐射医学研究所
解放军总医院南楼康复医学科
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期699-704,共6页
文摘
为了减少和避免激光和微波辐射眼损伤,设计研制了防激光、防微波、激光探测告警为一体的多功能防护镜。该防护镜由特定功能的光学部件和光电子模块组成,包括多功能复合防护镜片、镜架和激光探测报警系统。进行了多功能防护镜复合技术研究和防护性能测试。结果表明,该防护镜在激光波长532nm,1064nm,790nm,840nm的光密度为4.0~7.28;可见光积分透过率为18.7%;微波衰减大于20dB;报警系统在532nm,1064nm和840nm激光波长能提供自动检测和声光报警,报警器的探测灵敏度为10^(-7)/cm^2;该防护镜可承受1g质量、300m/s~400m/s速率的钢制球形破片的冲击;防护镜总质量小于200g,该防护镜防护波段宽、对激光和微波的衰减倍率高、防护角大、可见波段透光性好、可分体和组合使用、体积小、重量轻、便于佩戴、适用于个人佩戴防护和光电传感器的防护。在现代光学实验和各种激光与微波作业环境,以及反恐和公共安全中是不可缺少的防护器材。
关键词
激光
技术
激光
防护镜
激光
-
微波
-
激光
探测告警
多功能一体化
性能测试
复合
防护技术
Keywords
laser technique
laser protection goggles
laser
-
microwave
-
laser detection alarm
muhifunction integration
performance test
complex protective technology
分类号
R852.7 [医药卫生—航空、航天与航海医学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
2μm星载相干测风激光雷达风速及风向误差建模与分析
步志超
陈思颖
张寅超
陈和
郭磐
葛宪莹
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
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职称材料
2
星载多普勒测风激光雷达小型化光学接收机
储嘉齐
韩於利
孙东松
赵一鸣
刘恒嘉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
3
星载主动遥感气溶胶-云参数技术需求与进展
王倩
毕研盟
刘成保
杨忠东
《遥测遥控》
2020
3
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职称材料
4
激光辐射多功能集成防护镜光学特性与复合技术
罗振坤
王秋华
高光煌
孙嵘
陈宗礼
张桂素
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
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职称材料
5
BaFe_12O_19/TiO_2替代式多层纳米复合膜的微波吸收性能
廖际常
《稀有金属快报》
CSCD
2008
1
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职称材料
6
激光辐射多功能集成防护镜
罗振坤
王秋华
高光煌
孙嵘
张桂素
陈宗礼
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
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职称材料
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