在分析星载傅里叶变换红外光谱仪干涉图的噪声特性后,提出一种抑制脉冲噪声的方法。计算以干涉图的采样点、相对零光程差得到的对称点、两侧采样点后,对得到的插值点建立参照值,通过与阈值比较确定脉冲噪声位置。实验表明,所提方法可以将光谱相对偏差由0.24%抑制到0.17%,将噪声等效辐亮度差由0.069 mW·m -2·sr -1·cm抑制到0.056 mW·m -2·sr -1·cm。所提方法在抑制脉冲噪声的同时保留了有效光谱信息,提高了星载傅里叶变换红外光谱仪的探测灵敏度。

为了实际测量、验证光学遥感卫星的杂散光抑制能力, 分析某些特殊卫星的成像轨道和时间特点, 研制了一套基于7维大型机器人的光学遥感卫星杂散光扫描测试系统。根据卫星全年太阳照明几何条件, 通过建立的光束扫描子系统各机构的控制方程构建照明光束的扫描位置、方位角(-90°~+90°)和俯仰角(-29°~+42.5°), 精度分别达到10 mm、0.2°和0.1°。消光子系统采用反射率低于1.5%(400~1 600 nm)的材料和大消光比结构, 极黑目标模拟器消光比可达9.9×10-7。研制的光学遥感卫星杂散光扫描测试系统能够满足目前大部分光学遥感相机的杂散光测试、分析和验证要求。

为模拟大面积空间太阳光辐照环境, 提出一种新型投影式太阳模拟系统设计方法。根据光学扩展量理论分析系统的能量传递过程, 采用4个短弧氙灯阵列作为光源, 设计物方远心投影系统以实现大面积均匀照明。通过Zemax软件模拟仿真及实际系统测量来验证系统设计的合理性。实验结果表明: 太阳模拟器的有效辐照面尺寸为1000 mm×1000 mm, 辐照度可达1263 W/m2, 且辐照面不均匀度优于±4.82%。该研究可为卫星载荷的空间环境实验提供准确可靠的太阳光辐照, 弥补传统大型太阳模拟器体积大、造价高的局限。

为了模拟卫星在轨全年的太阳辐照情况, 检验、优化整星的杂散光抑制能力, 分析了光学载荷的在轨成像条件, 设计了一种基于7维扫描镜+2维折反镜+1维被测样件共计10维运动机构的扫描式氙灯太阳模拟器, 并建立了它们关于照明姿态和位置的控制方程, 完成了被测样件的空间环境模拟照明。实验表明, 对1 700 mm×2 700 mm的被测样件可实现方位角为-90°~+90°、俯仰角为-29°~+42.5°的模拟照明, 角精度分别可达0.2°和0.1°, 位置精度优于10 mm。该扫描式太阳模拟器可较精确地为部分卫星提供全年太阳照明空间环境模拟实验。

对某遥感卫星红外扫描成像仪45°旋转扫描镜多元并扫成像中产生的图像像旋现象进行了分析, 构建了图像校正模型。阐述了像旋产生的机理及图像校正方法。通过对遥感图像的仿真分析, 初步验证了地面软件消像旋方案的正确性与可行性。

介绍了采用米散射激光雷达测量湍流信息的理论原理,分析了现有AML-2米散射激光雷达 进行实验探测的可行性,并于2009年3月15日在水平方向上开展了初步实验。从回波信号曲线及 数据分析结果来看, AML-2激光雷达探测湍流的有效距离为300～820 m;归一化光强起伏 方差即闪烁指数数值在0.001～0.1之间,且随距离增加而不断增大,闪烁饱和现象不太明显; 大气折射率结构常数数值基本在1.0×10-15m-2/3左右,在水平方向上基本 保持均匀性。总体上,闪烁指数和折射率结构常数随路径的变化趋势多数符合理论结果。

安徽岳西县位于皖西南边陲的大别山区,山上自然保护区由原始森林和原始次生林构成,田地种植农作物,没有工 业污染,是比较典型的山区自然条件。2009年5月22日～6月10日,利用EC9810臭氧分析仪、OPC-06多道 光学粒子计数器、碳黑度仪等对山区的大气参数进行了测量,得到了山区的地面臭氧,气溶胶粒子昼夜变化及谱 分布的分布特征。与合肥市西郊科学岛的观测结果比较表明: (1)郊区的臭氧浓度明显高于山区; (2)山区和合肥郊 区气溶胶种类不同; (3)郊区气溶胶吸收系数明显比山区大,郊区气溶胶吸收系数的波长指数比山区小。

差分吸收激光雷达中二个接收通道的几何因子是不完全相同的,这会导致反演出的污染物浓度在近距离范 围内存在一定的偏差。在分析激光雷达通道几何因子形成的基础上,提出用通道几何因子比来修正上 述偏差,并给出了通道几何因子比的测量新方法。实验结果表明,这一修正方法是可靠的,实用的。

Lower tropospheric water vapor measurements are performed at nighttime using the mobile atmosphere monitoring lidar-2 (AML-2) which is operated by the Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics. In this lidar system, a 354.7-nm light from a Nd:YAG laser is used as stimulating source, whose Raman shifted center wavelengths are at 386.7 and 407.5 nm for nitrogen and water vapor, respectively. We present a novel and convenient method for determining the Raman lidar calibration constant according to the scanning performance of this lidar. We are likewise able to realize the measurement of water vapor profile in the low troposphere. The error induced by the uncertainty of calibrated constants is within 7% for the Raman lidar system. Experimental results from two months of study indicate that the method of calibrating the lidar system constant is feasible, and the Raman lidar performance is stable and reliable.

高精度、稳定的方波信号源对仪器的研制、使用和检测具有重要作用。提出了一种有效提升方波信号源精度和稳 定度的设计方案。该方案利用DDS芯片产生基准方波信号并结合可编程和接口丰富的DSP芯片控制方波频率和调节方波 占空比。由此方案可以设计出信号频率精确稳定、可灵活控制、及大范围精确调节占空比的高性能方波信号发生源。目 前,该方案已应用于L625激光雷达时间延迟和脉冲发生器的研制。同样,该方案也可应用于其他需要高性能信号源的仪器设备。