多谱段全方位大气临边层析探测方法与关键技术研究

基本信息
批准号:41575023
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:薛庆生
学科分类:
依托单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:章文星,马庆军,李春,杨小虎,薛闯,潘昱冰,王玲,崔程光,窦晨浩
关键词:
层析探测全景成像大气临边大气痕量气体卫星遥感
结项摘要

Atmospheric sounding and research are the hot subjects which the earth and space scientific communities pay attention to together. Space-based atmospheric sounding mode using limb viewing allows higher vertical resolution than nadir sounding mode and lager spatial coverage than occulation sounding mode, so it is approved by scientists. To satisfy the demand of high space-time resolution of atmospheric sounding with limb viewing, this project presents a new method of multiband omnibearing atmospheric tomography sounding using limb viewing. It uses multiband catadioptric panoramic imager to realize the detecting of 360 degree omnibearing atmospheric limb radiance. This method has obvious advantage in the aspects of horizon coverage range and horizon resolution compared with existed single and three azimuths atmospheric sounding with limb viewing, and also has the function of earth sensor. However, the difficulty of omnibearing atmospheric tomography sounding using limb viewing is detecting omnibearing narrow band radiance with super-large-scale field. Some key techniques such as aberration-correction of super-large-scale field optical system, design and preparation of film for deep cut-off narrow-band filter, united inversion technique using multiband need be solved. The aim of this project is study the scheme of multiband omnibearing atmospheric tomography sounding using limb viewing, design of multiband omnibearing limb imager, and relevant key techniques. Through this research project,it can provide theoretical and technical basis for application of multiband omnibearing atmospheric tomography sounding technique with limb viewing in space-based atmospheric sounding in our country in future.

大气探测和研究是地球和空间科学界共同关注的热门课题,空间大气临边探测方式因具有比天底探测方式更高的垂直分辨率和比掩日/月探测方式更大的空间覆盖范围而受到科学家的青睐。为满足大气临边探测高时空分辨率的要求,本项目提出一种多谱段全方位大气临边层析探测的新方法,利用多谱段折反式全景成像仪实现360度全方位大气临边成像探测,它比现有的单方位和三方位大气临边探测在水平覆盖范围和水平分辨率方面都有明显优势,还兼具地平敏感功能,但全方位大气临边层析探测的主要难点在于超大视场窄带信号的探测,需要解决超大视场全方位像差校正、深度截止窄带滤光片膜层设计和制备、多谱段联合反演等关键技术问题。本项目拟开展多谱段全方位大气临边层析探测方案和多谱段全方位临边成像仪设计及相关关键技术研究。通过本课题研究为最终实现多谱段全方位大气临边层析探测新技术在我国空间大气探测领域的应用奠定理论和技术基础。

项目摘要

大气探测和研究是地球和空间科学界共同关注的热门课题,空间大气临边探测方式因具有比天底探测方式更高的垂直分辨率和比掩日/月探测方式更大的空间覆盖范围而受到科学家的青睐。为满足大气临边探测高时空分辨率的要求,本项目提出一种多谱段全方位大气临边层析探测的新方法,利用多谱段折反式全景成像仪实现360度全方位大气临边成像探测,它比现有的单方位和三方位大气临边探测在水平覆盖范围和水平分辨率方面都有明显优势,还兼具地平敏感功能,但全方位大气临边层析探测的主要难点在于超大视场窄带信号的探测。 .本项目开展了多谱段全方位大气临边层析探测方案和大气临边全景成像仪设计及相关关键技术研究。波段选择265nm、295nm、360nm、540nm、602nm和664nm。根据模拟的天底、临边光谱辐射亮度、光学系统参数和CCD探测器的性能参数对系统的信噪比进行了分析和估算,满足应用要求。完成了电子学系统的改造,降低了系统的噪声,可满足大气临边全景成像仪探测紫外波段弱信号的需求,编写了数据采集和处理软件。完成了深度截止窄带滤光片膜系、透镜增透膜和反射镜反射膜层的设计、制备和性能测试。利用光阑像差产生的有效像差渐晕来提高边缘视场的像面照度,完成超大视场大气临边全景成像仪光学系统设计,采用模块化设计方案,完成了大气临边全景成像仪原理样机机械结构设计,完成了光、机元件的加工和装调,集成了大气临边全景成像仪原理样机。.对原理样机的传函、中心波长、带宽等性能进行了测试,测试结果均满足应用要求,完成了光谱和辐射定标,并进行了外场试验,外场实测光谱辐射值与模式模拟辐射值基本一致,表明大气临边全景成像仪原理样机性能和功能良好,可以满足多谱段全方位大气临边成像层析探测的需求。本项目取得的研究成果和经验可为下一步工程样机的研制和最终实现天底和临边全方位大气探测在我国空间大气遥感领域的应用奠定了技术基础,本项目突破的相关关键技术可以在大气、海洋等探测等领域推广应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
2

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
3

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
4

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
5

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2020.05.004
发表时间:2020

薛庆生的其他基金

批准号:30400421
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41105014
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

宽波段大气临边探测方法与关键技术研究

批准号:41105014
批准年份:2011
负责人:薛庆生
学科分类:D0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

大气二氧化碳高分辨率红外谱段探测方法与关键技术研究

批准号:41405021
批准年份:2014
负责人:张达
学科分类:D0509
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

宽谱段可编程精细大气光谱探测技术研究

批准号:61475190
批准年份:2014
负责人:邱跃洪
学科分类:F0507
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
4

基于多谱段脉冲激光探测光学观瞄系统侦测方法研究

批准号:61605216
批准年份:2016
负责人:姜成昊
学科分类:F0510
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目