火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
有关二向反射分布函数(BRDF)的研究大多集中在模型的建立及应用层面上。模型中起重要作用的几何衰减因子(GAF)大多采用的是现有的模型,而现有模型有在实际应用中存在拐点、自身不能维持有界、模型考虑不完善等局限性。在详细分析了随机表面模型后,提出了修正后的积分型GAF,并通过仿真验证该模型消除BRDF在大反射角时的不良行为,使其在GAF规定的范围内保持有界,所得结果与已有BRDF数据的拟合精度更高,可有效地解释后向反射现象。
散射 二向反射分布函数 阴影效应 遮蔽效应 几何衰减因子 光学学报
2022, 42(10): 1029001
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
反射率传递光谱仪可通过短时间内测得的太阳光谱辐照度和地面目标光谱辐亮度，计算准确的地面目标光谱反射率，实现长期稳定的在轨辐射基准传递。采用孔阑对太阳光进行大量级衰减，实现对太阳圆盘的直接观测，孔阑衰减系数的准确度直接决定反射率的测量精度和传递精度。基于激光对探测器响应非线性度的校准原理，提出一种宽动态标准光源结合后端光谱仪进行比对测量的方法，实现对前端孔阑衰减系数的高精度定标。定标结果显示，孔阑的衰减系数在空间维和光谱维均有明显的非均匀性。利用该特性对外场的反射率测量实验结果进行了修正，目标漫反射板的光谱反射率相对差异由修正前的20%降低到2%以内，证明了孔阑衰减因子实验室定标的有效性，为后续反射率传递光谱仪的高精度交叉定标提供了技术基础。
激光与光电子学进展
2022, 59(1): 0112002
针对四星时差定位系统，提出一种基于几何精度衰减因子(GDOP)的定位精确度分析方法。该方法基于四星时差定位原理推导三维定位精确度模型，理论分析时差测量误差与站址误差对该三维定位精确度模型的影响。通过仿真验证四星不同布站情况T型、Y型、方型及不规则型对定位精确度的影响，并进一步研究在不同布站情况下的基线长度、卫星轨道高度、目标高度等对定位精确度的影响。仿真结果表明，四星时差定位在Y型分布时具有最佳的定位精确度；并且定位精确度随基线长度与卫星轨道高度的增加而提高，随目标高度的增加而降低。
时差定位 精确度分析 几何精确度衰减因子 TDOA location precision analysis Geometric Dilution Of Precision(GDOP) 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(5): 808
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
多通道扫描成像辐射计搭载于风云四号气象卫星上,为了使其实现高精度定量化遥感,其上配备了星上定标装置。该装置主要是引太阳漫射板(SD)反射的太阳光作为标准辐亮度源,太阳漫射板反射率衰减监测仪(简称比辐射计)定期监测漫射板反射率的变化。主要介绍了比辐射计的工作原理,并针对在轨返回的数据特点建立了太阳漫射板双向反射分布函数衰减因子计算模型。数据表明:比辐射计探测器受到了温度的影响,其不确定度为0.165%/℃,比值监测的方式消除了温度的影响。计算了3个通道衰减因子的合成监测不确定度,第一通道的合成监测不确定度为1.48%(k=2),第二、第三通道合成监测不确定度为1.16%(k=2)。结果表明:比辐射计可以实现漫射板反射率的衰减监测。
遥感 星上定标 太阳漫射板反射率衰减监测仪 双向反射分布函数 衰减因子
1 上海市空间智能控制技术重点实验室, 上海 201109
2 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
在轨运行过程中, 受空间热环境的影响, 星敏感器的安装矩阵具有轨道周期变化的特征。为了校准卫星结构变形导致的星敏感器之间安装矩阵变化, 提出了一种基于四元数自适应卡尔曼滤波(quaternion Adaptive Kalman Filter, q-AKF)的安装矩阵在轨实时校准方法。该方法结合衰减记忆滤波与简化的Sage_Husa自适应滤波, 通过自适应调整衰减因子, 调节当前量测值在滤波过程中的权重, 以抑制因模型参数不准确造成的滤波性能下降甚至发散问题。仿真试验结果与在轨数据验证结果表明: q-AKF算法不但可以抑制参数不准确造成的滤波发散问题, 而且在0~5 (°)/s的姿态机动速率范围内, 仍能稳定跟踪安装矩阵的真值(偏差均值的绝对值<0.15″), 具有良好的自适应性与鲁棒性。
安装矩阵 多星敏感器 自适应滤波 衰减因子 installation matrix multiple star trackers adaptive filter fading factor 红外与激光工程
2018, 47(12): 1217006
西南交通大学机械工程学院， 四川 成都 610031
利用激光跟踪仪并采用多站分时测量方法检测机床精度时，为了减小激光跟踪仪所在基站位置分布对测量结果的影响，对基站布局优化开展研究。分析了激光跟踪多站分时测量中基站分布位置对基站标定精度的影响。引入全球定位系统(GPS)测量中的位置精度衰减因子(PDOP)作为评价基站分布位置是否合理的指标，并构建了基站布局优化函数。在此基础上，针对测量时机床的三种不同运动区域(1D直线、2D平面、3D空间)，依据建立的基站分布优化函数对最优基站位置进行确定，并分析了空间不同位置处PDOP的变化规律，为现场测量基站位置的合理分布提供了参考依据。
测量 激光跟踪仪 多站分时测量 基站布局 位置精度衰减因子
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
Airy光束是一种特殊的无衍射光束, 不仅具有自恢复和无衍射性质, 还具有其他无衍射光束不具备的自弯曲性质。研究了Airy光束的无衍射、自弯曲和自恢复的演化过程, 讨论了不同衰减因子a和横向尺度x0对Airy光束三大特性的影响。研究结果表明: 当横向尺度x0不变时, Airy光束的无衍射传播距离随着衰减因子a的增大而减小, 衰减因子a对自弯曲没有任何影响, 自恢复痊愈距离随着衰减因子a增大而减小。当衰减因子a不变时, 无衍射传输距离、自弯曲的偏移量、自恢复痊愈距离都随着横向尺度x0的增大而增大。通过对比横向尺度x0和衰减因子a对Airy光束三大特性的影响, 研究发现衰减因子a相比横向尺度x0对Airy光束三大特性的影响较小。
Airy光束 衰减因子 横向尺度 三大特性 Airy beam decay factor scale in the transverse three characteristics 红外与激光工程
2017, 46(9): 0922003
利用调Q速率方程，确定了最优输出耦合反射率，最大脉冲能量，最大峰值功率和脉冲宽度与无量纲变量z的关系，并分析了谐振腔往返损耗、谐振腔增益和反转衰减因子分别对Nd:YVO4与Nd:YAG调Q脉冲参数的影响。结果表明：最优输出耦合反射率和脉冲宽度随谐振腔往返损耗的增大而减小，最大脉冲能量和最大峰值功率受反转衰减因子的影响很大，并随反转衰减因子的增大而减小。通过确定z值可以将调Q脉冲参数具体化。
主动调Q 脉冲参数模拟 反转衰减因子 无量纲变量z actively Q-switched simulation of pulse parameters inversion reduction factor dimensionless variable z
燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室，河北 秦皇岛 066004
载波相位平滑伪距的主要目的是通过高精度的载波相位测量值作为辅助量，使伪距测量值中、大随机误差得以消减。针对GPS伪距测量中未知时变的噪声，提出基于极大后验时变噪声统计估计器的自适应衰减因子Kalman滤波算法(AFKF)，采用衰减的加权因子，使估计器逐渐忘记陈旧数据的作用，同时增加新数据的比重，避免滤波过程的发散。结合载波相位平滑伪距原理，利用AFKF算法对全球导航卫星系统(GNSS)的国际 GNSS 服务组织(IGS)的跟踪站实测数据进行仿真分析，并提出利用伪距双差值及伪距三差值来直观体现不同算法的效果比较，结果表明：与标准Kalman滤波相比，AFKF算法在伪距平滑应用中取得很好的效果。
全球定位系统 相位平滑伪距 极大后验估计 自适应衰减因子卡尔曼滤波 GPS phase smoothing pseudo-range maximum a posteriori estimation AFKF
面向区域的地球同步轨道(GEO)红外预警卫星能为特定区域反导作战提供及时可靠的预警信息，想定了预警区域的经纬度范围，提出以空域覆盖性能和定位精度为性能准则部署GEO预警卫星。首先基于GEO卫星对地覆盖模型建立了卫星空域覆盖性能模型；然后分析GEO卫星与特定预警区域的空间几何关系，以几何精度衰减因子(GDOP)为定位精度衡量指标，建立了GEO星座对预警区域的定位精度模型；最后通过仿真综合分析了不同卫星部署方式对空域覆盖性能和定位精度的影响，给出了面向区域的GEO红外预警卫星部署的指导性结论。
卫星部署 GEO红外预警卫星 空域覆盖 定位精度 几何精度衰减因子 satellite deployment GEO IR early-warning satellite airspace coverage positioning accuracy Geometric Dilution of Precision (GDOP)
