随着碲镉汞(mercury cadmium telluride, MCT)材料制备工艺的改进和提升, 芯片组件的暗电流得到一定程度的抑制, 红外探测器芯片组工作温度上升成为发展趋势。高工作温度(high operation temperature)器件的发展推动着小型低温斯特林制冷机向更小尺寸(size)、更小重量(weight)、更低功耗(power)、更低成本(price)、更好性能(performance)的方向发展。本文介绍了 HOT器件用斯特林制冷机的 SWaP3设计理念, 薄壁管短冷指、高效小尺寸控制器、综合热管理、可靠性预测等设计技术, 总结了近年国内外 HOT器件用旋转式斯特林制冷机的研制进展。
红外探测器 HOT器件 低温制冷机 infrared detector, HOT, cryocoolers
大连海事大学 信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026
在无源光网络(PON)中应用网络编码(NC)可以更好地解决带宽需求问题。针对时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)提出一种基于NC的动态波长带宽分配(DWBA)算法, 该算法综合考虑光网络单元(ONU)的往返时间(RTT)、编码ONU组的带宽需求以及引入NC后的排队时延, 动态调整编码ONU组的调度顺序, 并按可上传时间的先后顺序选择多个波长, 尽早上传编码ONU组的数据分组。仿真结果表明: 所提算法可以降低排队时延和端到端时延, 提高网络吞吐量。
无源光网络 时分波分复用 网络编码 动态波长带宽分配 往返时间 passive optical network time and wavelength division multiplexing network coding dynamic wavelength and bandwidth allocation round trip time
为研究回热器中填充结构的微观结构特征，基于多孔介质分形理论，使用压汞法对回热器孔隙分布情况及分形维数进行研究。回热器是微型斯特林制冷机的关键部件，使用不锈钢网片或不锈钢毡填充制备的回热器是一种典型的多孔介质。采用压汞法对回热器进行微观结构测试，得出回热器内部孔隙分布范围。结合多孔介质分形分析的基础理论，计算得出回热器分形维数，说明了回热器具有分形特征，得出回热器的分形维数区间。
斯特林制冷机 回热器 多孔介质 分形 Stirling cooler, regenerator, porous media, fracta
为分析斯特林制冷机间隙密封泄漏量影响因素权重, 结合同心环形缝隙流动理论, 确定影响因素包括间隙厚度、密封长度、间隙两端压差、转速、间隙内径以及活塞冲程。通过正交试验搭建 32组数学模型, 基于计算流体 CFD数值模拟的方法, 研究分析不同密封间隙的泄漏情况。利用方差分析对仿真结果进行处理, 结果表明间隙厚度对斯特林制冷机的泄漏量影响最大；压差、密封长度、活塞冲程以及转速对泄漏量影响依次减小；间隙内径对泄漏量影响最小。这对斯特林制冷机间隙密封减小泄漏量的设计提供了参考。
间隙密封 正交试验 权重分析 泄漏量 clearance seal, orthogonal test, weight analysis,
大连海事大学信息科学技术学院,辽宁 大连 116026
基于在线-离线双子周期混合调度方式和节点模块化的设计思想,提出一种支持区分服务的节能动态波长带宽分配算法。该算法综合考虑光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU )两端节能机制的相互影响以及不同类别业务的时延和带宽约束条件,利用在线子周期和离线子周期分别为加速转发业务和确保转发/尽力而为业务授权。每个子周期内通过合理选择波长信道和传输窗口,尽可能减少激活波长数,延长节点处于低功耗状态时间,减少节点状态转换次数,避免信道出现高能耗空隙,以降低全网能耗。仿真结果表明:所提算法在保证业务不同约束要求的前提下,有利于降低ONU、OLT端能耗和全网总能耗。
激光与光电子学进展
2019, 56(18): 180601
介绍了欧美发达国家在高工作温度碲镉汞中波红外探测器上的工艺技术路线及典型产品技术指标。对昆明物理研究所研制的基于标准 n-on-p(Hg空位掺杂)工艺的中波 640×512(15 .m)探测器进行了高工作温度性能测试, 测试结果显示器件性能基本达到国外产品的同期研制水平。
碲镉汞 高工作温度 红外探测器 标准 n-on-p工艺 HgCdTe(MCT) HOT infrared detector standard n-on-p process
1 西安石油大学, 陕西 西安 710065
2 中国科学院 遥感与数字地球研究所, 北京 100942
3 中国科学院 空间信息处理与应用系统技术重点实验室, 北京 100190
4 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
提出了一种基于窗口融合特征对比度的光学遥感目标检测方法。首先,在训练图像上生成大量不同尺寸的滑动窗, 计算了各窗口的多尺度显著度、仿射协变区域对比度、边缘密度对比度以及超像素完整度4项特征分值, 在确认集上基于窗口重合度和后验概率最大化学习各个特征的阈值参数。然后, 采用Naive Bayes框架进行特征融合, 并训练分类器。 在目标检测阶段首先计算测试图像中各窗口的多尺度显著度分值, 初步筛选出显著度高且符合待检测目标尺寸比例的部分窗口。然后计算初选窗口集的其余3项特征, 再根据训练好的分类模型计算各个窗口的后验概率。最后, 挑选出局部高分值的候选区域并进行判断合并, 得到最终目标检测结果。针对飞机、油罐、舰船等3类遥感目标的检测结果显示: 4类特征在单独描述3类目标时表现出的性能各有差异, 最高检测准确率为74.21%~80.32%, 而融合方案能够综合考虑目标自身特点, 准确率提高至80.78~87.30%。与固定数量滑动窗方法相比, 准确率从约80%提高到约85%, 虚警率从20%左右降低为3%左右。最终高分值区域数降低约90%, 测试时间减少约25%。得到的结果显示该方法大大提高了目标检测精度和算法效率。
光学遥感 目标检测 融合特征对比度 窗口 显著度 仿射协变 边缘密度 optical remote sensing object detection fused feature contrast subwindow saliency affine invariant edge density
1 西安石油大学计算机学院，西安 710065
2 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室，北京 100190
3 中国科学院电子学研究所，北京 100190
4 中国科学院遥感与数字地球研究所，北京 100094
本文针对城市建筑物的特点，提出融合 Hessian-Affine和 MSER的仿射协变区域检测方法，利用重复误差筛选高度相关的不同类型区域，根据仿射匹配性分值选择性删除冗余区域，并采用平均重复率、平均匹配区域数进行综合评价分析。实验结果表明，提出的算法将两种检测子互补使用，对于各种仿射变换下的建筑物检测准确率较高，冗余少，适用于城市遥感的实际应用中。Urban Remote Sensing Images
城市遥感图像 建筑物 仿射协变区域 融合检测 检测子 urban remote sensing images building affined covariant region fused detection detector
介绍了国外军用航空器搭载的红外搜索跟踪系统、红外对抗系统、导弹及对应的制冷机匹配情况。对目前国外空军使用的在产或在研的各种整体集成式斯特林制冷机、线性斯特林制冷机的特点进行了总结，指出制冷机的环境适应性与可靠性是制冷机最重要的发展特点。
机载红外系统 斯特林制冷机 整体集成 线性制冷机 airborne IR Stirling cooler integral cooler linear cooler
中国科学院电子学研究所 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室，北京100190
近年来不断发展成熟的合成孔径雷达技术将获取的图像分辨率提高到分米级.在高分辨率条件下, 建筑物在SAR图像上表现出的空间信息更加丰富，结构特征更加明显.首先提出了分解模型对高分辨 SAR图像中矩形建筑物的特性进行详细分析.在此模型中，散射效应根据不同的贡献来源被细分，以便于解析建筑物图像特征在不同的SAR成像条件下的几何结构和空间分布规律.然后基于建筑物图像表征的结构先验，提出了一种新的单幅高分辨率SAR图像建筑物检测和3-D重建算法，其中包括模型匹配的图像特征的提取，以及先验引导的重建过程.最后，选用了实际高分辨率SAR图像进行建筑物检测和三维重建实验并对重建结果进行了讨论.
矩形建筑物重建 高分辨率SAR图像 多姿态角 rectangular building reconstruction VHR SAR image non-orthogonal aspect angle
