红外与激光工程
2023, 52(10): 20230041
1 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气光学重点实验室,安徽 合肥 230031;中国科学技术大学研究生院 科学岛分院,安徽 合肥 230026;先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037;皖西学院 机械与车辆工程学院,安徽 六安 237012
2 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气光学重点实验室,安徽 合肥 230031;中国科学技术大学研究生院 科学岛分院,安徽 合肥 230026;先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
气溶胶辐射强迫效应主要通过气溶胶与辐射相互作用(aerosol-radiation interaction, ARI)和气溶胶与云相互作用(aerosol-cloud interaction, ACI)两种途径来影响地球辐射收支平衡,联合国气候变化政府间专家委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在第五次报告指出,气溶胶与云的相互作用是最主要的不确定性辐射强迫因子之一。在云–气溶胶全球探测领域中,星载云–气溶胶遥感雷达的探测能力与发展方向对研究者们研究全球云–气溶胶分布特点越来越重要。首先对星载云–气溶胶遥感雷达技术的应用现状进行了分析,并针对典型星载云–气溶胶激光雷达(激光雷达空间技术实验LITE、正交偏振云–气溶胶激光雷达CALIPSO、云–气溶胶传输系统CATS、大气激光雷达ATLID)的探测任务、光机系统参数、结构及材料等技术特点进行了详细的分析研究;其次从工作机制、光机系统结构、应用材料和探测能力等方面对各星载云–气溶胶激光雷达系统特点进行了对比,提出星载云–气溶胶激光雷达光机系统结构设计特点与方法;最后分析了当前星载云–气溶胶激光雷达系统技术特点及发展方向,为我国发展星载云–气溶胶激光雷达提供技术方向及发展建议。
地球辐射 星载云–气溶胶激光雷达 遥感技术 光机结构 Earth’s radiation space-borne lidar for cloud-aerosol remote sensing technology opto-mechanical structure 红外与激光工程
2020, 49(8): 20190501
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
杂散光抑制是空间天文望远镜设计的重要部分,其中地气光的抑制较为复杂。为分析空间天文望远镜所处环境的地气光,以一典型空间天文望远镜为例,基于辐射传输理论,建立了其关键部位—太阳挡板的地气光辐照度计算模型。基于该模型,仿真得到了不同工况下地气光在挡板处的分布特性,并计算了望远镜通光口处一次地气光和二次地气光的辐射通量。计算结果表明:对于低轨道的空间天文望远镜,太阳挡板是关键杂光源,其引入的二次地气光影响大于直接进入望远镜通光口处的一次地气光,在进行杂散光抑制设计时,应重点考虑。
光学设计 空间天文望远镜 地气光 辐照度分布 近地轨道 激光与光电子学进展
2016, 53(9): 091104
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
对地球面元的方位角和天顶角进行了均匀采样,并将面元位置矢量由球坐标系转化到了地心赤道坐标系中。通过 数值积分,计算出了地球反照和地球红外辐射对目标的辐射角系数。计算结果表明,该方法不仅在计算效率和计算精度方面都明显优于随机模 拟方法,而且与辐射换热角系数手册数据十分吻合,非常适用于目标热流的计算。
均匀采样 地球反照 地球红外辐射 辐射角系数 uniform sampling earth’s reflective radiation earth thermal radiation geometric factor
中国工程物理研究院总体工程研究所,四川 绵阳 621900
针对环境辐射对弹道导弹防御(BMD)系统大气层外红外测温精度的影响问题,本文提出了分析地球红外辐射对红外测温精度的影响的方法。该方法根据双波段红外测温的原理,导出了考虑目标反射的地球红外辐射后,红外传感器对目标测量的色温计算公式,并给出了测量误差的分析方法。然后本文以BMD 系统大气层外杀伤器(EKV)红外传感器为例,利用蒙特卡洛方法,分析了在假定的典型场景下,地球红外辐射对测温精度的影响程度。分析表明,地球红外辐射将使EKV 红外测温的精度明显降低。
红外测温 地球红外辐射 导弹防御系统 蒙特卡洛方法 IR temperature measurement Earth IR radiation ballistic missile defense system Monte Carlo method