1 防灾科技学院 电子科学与控制工程学院,河北 廊坊 065201
2 中国地震局地震研究所,湖北 武汉 430071
3 中国地震局地震大地测量重点实验室,湖北 武汉 430071
4 湖北省地震局,湖北 武汉 430071
现有流动卫星激光测距系统的距离选通模块因硬件架构问题,有稳定性不高、可靠性不强等不足。由于和固定站的设备互不兼容,因此需要研制新的距离选通模块,在兼顾高集成度的同时提升运行稳定性。在基于距离选通与后向散射规避的实现原理基础上,依靠ARM、FPGA嵌入式双核心架构设计全新的距离选通模块。采用人卫激光测距卫星lageos1、ajisai和地球同步卫星compassi3的星历进行距离门参数拟合等测试。经测试,该距离门控模块参数拟合误差小于0.01%,在2 kHz重复频率下单次预期回波时刻计算时间约为34.365 μs,平均后向散射规避点火频率损失率低于1%,在2 kHz重复频率下距离门分辨率优于5 ns,高频率门控信号输出平稳,并且能够满足20 kHz以上的重复频率应用需求,符合预期结果,具有实际应用价值。
距离选通 激光测距 多项式拟合 高重复频率 流动观测 range gating laser ranging polynomial fitting high repetition rate mobile observation 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220200
1 中国地震局地震研究所 中国地震局地震大地测量重点实验室, 湖北 武汉 430071
2 中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
激光反射器作为一种被动无源光学合作目标, 是人造卫星激光测距系统中的重要组成部分。对于运行在低轨卫星中的激光反射器, 既要在较大的激光入射角范围提供服务, 又要将角反射器阵列结构所引入的综合测距误差控制在一定范围内, 以保证高精度的激光测距, 因此绝大多数采用半球形阵列结构。文中以我国海洋二号卫星激光反射器为例, 对半球形激光反射器的远场衍射分布、相对有效反射面积分布、距离更正误差分布和激光测距综合精度等核心技术参数进行理论分析。并以国内流动式卫星激光测距系统TROS1000对海洋二号卫星激光反射器进行追踪和激光测距实验, 测量结果表明, 激光测距内符合精度为1.1 cm, 理论分析与实测结果相符。标志着海洋二号卫星激光反射器性能优良, 这对以后激光卫星反射器的设计具有指导意义。
激光反射器 人卫激光测距 速差补偿 相对有效反射面积 laser retro-reflector satellite laser ranging(SLR) velocity aberration relative effective reflective area 红外与激光工程
2017, 46(11): 1106003
1 中国地震局 地震研究所, 地震大地测量重点实验室, 武汉 430071
2 中国地震局 地震研究所, 地震预警湖北重点实验室, 武汉 430071
3 中国地震局 地球物理研究所, 北京 100081)
大气密度探测实验卫星PN1B于2015年9月在太原卫星发射中心成功发射,为了实现对该卫星星载GPS定轨数据提供检核标准及高精度测轨应用要求,依据卫星无法提供阵列结构激光反射器所需要的安装面积的限制,首次采用通光口径为10 mm的微小激光反射器按照不同的指向分布在卫星的棱边。利用TROS1000流动人卫激光测距系统对该卫星进行追踪和激光测距试验,测量结果表明激光回波数据充足,每秒平均激光回波光子数达173个,标志着此类微小激光反射器的应用将会在卫星轨道精密定轨方面发挥重要作用。
皮纳卫星 激光反射器 人卫激光测距 速差补偿 Pico&nano-satellite laser retro-reflector satellite laser ranging velocity aberration 强激光与粒子束
2017, 29(2): 021002
1 中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
2 中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室, 湖北 武汉 430071
3 中国地震局地震研究所地震预警湖北重点实验室, 湖北 武汉 430071
以GRACE重力卫星激光反射器为例,理论分析了卫星激光反射器的激光入射角、速差补偿和相对有效反射面积,并对激光反射器进行了可测性分析和测距误差分析。通过TROS1000流动卫星激光测距(SLR)系统对GRACE卫星激光反射器进行测距实验,测距精度为0.9 cm,实验结果与理论分析结果基本一致。
光学器件 卫星激光反射器 卫星激光测距 速差补偿 相对有效反射面积 激光与光电子学进展
2016, 53(11): 112301
全景视频由于具有 360°的视角, 非常适合用于智能视频监控中的多目标检测。首先介绍了以 DSP处理器为核心的系统处理平台;接着介绍了全景图像的展开算法和 MHOEI多目标检测算法;然后针对全景展开设计了适合 DSP平台的分块查表展开方法, 针对 MHOEI设计了降分辨率处理方法;最后在 DSP处理器上进行了优化实现。实验表明, 在所选的 DM6437处理器上, 将 720×576大小的全景图像展开为 896×180大小的目标图像, 展开帧率可达 120帧每秒;再经过多目标检测后能达到平均 35帧每秒, 满足实时要求, 同时能有效检测出全景视频中的运动和静止目标。
全景视频 多目标检测 panoramic video multi-object detection DSP DSP MHOEI MHOEI
1 浙江工业大学信息工程学院, 杭州 310023
2 杭州电子科技大学计算机学院, 杭州 310018
针对传统中值滤波算法在图像去噪过程中造成较多图像细节信息丢失的问题, 提出了一种基于噪声点多级检测的自适应中值滤波算法。该算法根据像素的空间相关性, 逐级检测不同空间特征的噪声点。首先根据滤波窗口中相近像素点的数量来检测空间孤立的单个噪声点; 然后通过扩展邻近窗口的方式检测空间连续的两个噪声点; 接着进一步增加约束条件对空间连续的三个及以上的噪声点进行检测; 最后对判断为噪声的像素用滤波窗口的中值替换。此外, 该算法还能通过自适应地调整像素空间相关性判别阈值来处理不同分布特征的噪声。实验结果表明, 与现有中值滤波算法相比, 算法在有效滤除图像噪声的同时能更好地保护图像细节信息。
图像去噪 中值滤波 噪声检测 空间相关性 image denoising median filter noise detection spatial correlation
1 中国地震局 地球物理研究所, 北京 100081
2 中国地震局 地震研究所, 武汉 430071
3 中国科学院 测量与地球物理研究所, 武汉 430071
高重复频率激光器是kHz卫星激光测距系统的重要组成部分, 提高激光发射频率可以有效地获得更多的观测数据, 这是当今卫星激光测距领域的发展方向。针对武汉卫星观测站进行的kHz激光测距实验, 介绍了kHz激光器的工作过程和原理, 分析了影响高重复频率回波探测的因素。实验结果表明: 对实验过程中所观测到的中低轨卫星, 观测数据量提高了1~2个数量级, 观测精度也有所提高。
kHz激光测距 半导体激光器 卫星激光测距 高重复频率 后向散射 kHz laser ranging semiconductor laser satellite laser ranging high repetition rate backscattering
1 海军工程大学 电子工程学院,湖北 武汉 430033
2 国防科学技术大学 机电工程与自动化学院,湖南 长沙 410073
二元光学元件具有许多传统光学元件无法比拟的优越性。利用2个二元光学元件作为系统的物镜和目镜,通过确定各元件的基本结构、孔径大小,设计了25 m的超大孔径反衍混合望远系统。所设计系统的弥散斑大小及MTF函数都能够达到设计要求。使用谐衍射透镜代替普通衍射透镜,对系统进一步改进,使望远系统获得了较宽的光谱范围。试验结果表明:改进后的系统无论在单一光谱、多频带光谱或者连续光谱范围,都能够获得接近衍射极限的成像质量。
二元光学器件 超大孔径 宽光谱 谐衍射透镜 衍射极限 binary optical element super large aperture broad bandwidth high order diffractive lenses diffraction limit