国家自然科学基金(61178072)
- 作品数：15 被引量：100H指数：6
- 相关作者：张寅超陈思颖陈和郭磐步志超更多>>
- 相关机构：北京理工大学北京空间机电研究所中国气象局更多>>
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- 相关领域：电子电信理学机械工程天文地球更多>>
- 激光光斑中心高精度定位算法研究被引量：22
- 2016年
- 为提高测风激光雷达系统光学结构能量接收效率,需要对激光雷达系统中的激光光斑中心进行准确定位.通过对常用亚像素定位算法的分析,利用高斯拟合和矩形区域来对灰度重心定位算法进行优化,提出了激光光斑定位的改进算法,并与已有的算法进行了对比分析,设计并开展了验证试验.试验结果表明改进算法比已有传统算法对激光光斑的定位准确性大幅提高,最大限度地减小光斑形状的不对称所导致的误差,对于光能量分布中心的估计也更为准确,是一种切实可行的光斑中心定位算法.
- 陈和杨志浩郭磐张寅超陈思颖
- 城区机载激光雷达点云数据与航空影像的多尺度配准方法被引量：10
- 2016年
- 提出了一种激光雷达(LiDAR)点云数据和航空影像的多尺度配准方法.该方法采用渐进式的配准策略,利用面形态学的方法构建尺度空间.配准过程分为两部分:在大尺度下利用面片特征进行配准;在小尺度下利用直线特征进行配准.渐进式的配准策略简化搜索匹配的直线特征的过程,提高了自动化程度,构建基于面形态学的尺度空间提高了配准元的提取精度.最后,通过实验验证了方法的可行性.
- 陈思颖王晓鲁张寅超陈和郭磐
- 关键词：激光雷达航空影像配准
- 2μm星载相干测风激光雷达风速及风向误差建模与分析被引量：3
- 2015年
- 基于全微分和统计理论推导了星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差的解析表达式,利用克拉默-拉奥误差下界代替Frehlich经验公式对风场的随机风速误差进行评估,建立了通用型的星载相干测风激光雷达合成水平风速和风向误差计算模型.在NASA/NOAA提出的星载测风激光雷达系统设计指标框架下,对风速及风向误差模型进行可行性分析,得到了总的径向随机误差随着探测距离的变化关系及水平风速区间的选取对随机误差的影响.同时,为了计算合成采样误差,改变不同的垂直分辨率和方向角取值,对水平分量的采样误差进行对比分析.仿真结果表明,合成的水平风速和风向的误差范围为0.8~3.2 m/s和2.38°~3.49°,基本符合星载测风激光雷达的相关指标要求.
- 步志超陈思颖张寅超陈和郭磐葛宪莹
- 纯转动拉曼激光雷达中阶梯光栅单色仪设计被引量：1
- 2013年
- 纯转动拉曼激光雷达测温系统通常根据大气中N2分子高低阶量子数的转动拉曼散射回波信号来反演大气温度,而探测转动拉曼谱的一种有效方法就是采用单色仪。文章阐述了中阶梯光栅单色仪的探测原理和结构,分析了探测谱线的高阶和低阶量子数及对应的拉曼散射波长。通过对中阶梯光栅的分光原理及色散能力分析计算了准直-聚焦系统的焦距,给出了光学系统的设计参数。利用Zemax软件对光路进行了模拟仿真,仿真结果表明:在探测激光波长为532nm的条件下,采用两块中阶梯光栅设计的单色仪,能够将529.05,530.40,533.77和535.13nm的拉曼谱线很好的分开,同时对对称量子数的谱线信号进行求和,增强系统的信噪比。中阶梯光栅单色仪体积较小,利于测温雷达系统的小型化。
- 葛宪莹陈思颖张寅超陈和郭磐步志超陈胜哲
- 关键词：中阶梯光栅激光雷达大气温度
- 基于转动拉曼-米激光雷达拟合大气边界层内气溶胶光学厚度与PM_(2.5)被引量：2
- 2016年
- 提出一种利用转动拉曼-米散射激光雷达米弹性散射信号与转动拉曼散射信号比值来拟合大气边界层1km以内气溶胶光学厚度与PM2.5值的方法.该方法消除了几何因子对近地面探测过渡区所带来的误差,而且消除了近地面大气湿度的影响,能够获得高精度的气溶胶后向散射系数,并在此基础上推导了气溶胶光学厚度(AOD)的计算方法,最后利用实验室转动拉曼-米激光雷达系统测量的2013年北京地区气溶胶数据,拟合获得了2013年北京地区冬夏两季AOD-PM2.5经验公式.
- 陈炳龙张寅超陈思颖陈和郭磐
- 关键词：大气光学激光雷达气溶胶光学厚度
- 基于激光诱导荧光的常见机油快速识别方法被引量：8
- 2014年
- 基于激光诱导荧光光谱原理,提出一种常见机油的快速识别方法。利用激光器发射波长为355nm的紫外激光,诱导九种常见机油样品发射荧光,共采集450组荧光光谱数据,其中360组数据用于分类训练,90组数据用于识别。分析发现不同机油的荧光光谱特征有明显差异,利用主成分分析结合聚类分析法实现了对90组待识别光谱数据的快速识别,识别率可达97.8%。实验证明,激光诱导荧光光谱结合多元分析可以实现不同机油的快速识别与检测。
- 刘晓华陈思颖张寅超郭磐陈和牟涛涛
- 关键词：机油激光诱导荧光主成分分析
- 相干测风激光雷达望远镜孔径及截断因子的优化分析被引量：4
- 2014年
- 基于相干多普勒测风激光雷达外差探测理论,给出自由空间和光纤耦合两种模式下外差效率的解析表达式,并通过参数替换使两者具有统一的形式;结合此表达式以及湍流环境下的信噪比公式,仿真给出了地基及星载相干测风激光雷达系统不同探测距离处的最优望远镜和截断因子。研究结果表明地基系统信噪比随着望远镜孔径变化比较陡峭,存在最优望远镜孔径和截断因子,如若取值不恰当,会造成系统信噪比巨大损失;而星载平台下回波信号的信噪比随着望远镜孔径先增加后保持平稳,望远镜孔径可以综合成本和信噪比进行合理取值,最优化的截断因子为80%。此研究对相干多普勒测风激光雷达探测理论的发展及系统器件的最优化配置提供了重要的理论依据。
- 步志超郭磐陈思颖张寅超陈和陈胜哲葛宪莹
- 关键词：外差效率
- 气溶胶粒子的吸收对散射光强的影响被引量：2
- 2015年
- 研究了气溶胶粒子的球形和旋转椭球两种模型的吸收效应对散射光强分布的影响.文中使用Mie散射理论和T矩阵两种方法,分别得到了球形粒子和旋转椭球粒子对正入射的偏振光和非偏振光散射的散射光强随散射角的变化关系,同时,给出了气溶胶粒子的吸收效应对后向散射光强影响的仿真结果.根据计算出的结果模拟得到了后向散射光强与球形气溶胶粒子的吸收效应成指数关系,而与旋转椭球气溶胶粒子吸收效应成非线性变化关系.
- 张寅超杨健陈和陈思颖郭磐刘立娜
- 关键词：MIE散射T矩阵气溶胶粒子
- 海面浮油探测荧光激光雷达系统仿真被引量：2
- 2013年
- 建立了海面浮油探测荧光激光雷达的系统模型,根据浮油探测的特点,给出了荧光激光雷达回波信号方程.以此方程为基础,结合石油的消光系数及荧光光谱转换效率数据,对模型的回波信号强度进行仿真,得到了该模型探测不同类型石油时的荧光回波光子数.为进一步计算该模型的信噪比,分析了海洋浮油探测背景噪声的特点,得到海水黄色物质产生的背景噪声.通过信噪比公式计算了荧光激光雷达模型的信噪比,计算结果表明,该系统模型能够满足机载海面浮油探测要求.
- 刘鹏陈思颖张寅超
- 关键词：系统仿真
- 基于CALIPSO和转动拉曼-米散射激光雷达研究北京地区大气气溶胶特性被引量：5
- 2013年
- 为提高大气气溶胶参数反演结果的准确性,结合实验室研制的转动拉曼-米散射激光雷达和NASA的CALIPSO,仅用2个激光雷达的弹性后向散射信号,无需对激光雷达比进行假设,反演出了2012年春季北京上空晴天、雨后、阴霾天气的气溶胶光学参数的垂直分布.结果表明:此方法可有效地获取气溶胶消光系数和后向散射系数的垂直分布;气溶胶的消光系数值在阴霾天气最高,晴天次之,雨后最低.
- 张寅超李丹陈炳龙陈思颖陈和郭磐
- 关键词：大气光学气溶胶
