InGaAs探测器热电制冷方法研究 被引量：5

1

作者 董长哲 王宇 +1 位作者 李明 丁晓燕 《航天返回与遥感》 2011年第4期53-58,共6页

InGaAs探测器在短波红外领域具有良好的探测率,对空间遥感和探测有重要的价值。为了实现空间红外仪器的高灵敏度要求,使用热电制冷技术设计了探测器制冷系统,使探测器稳定地工作在合适的温度,以相对较小的体积和功耗代价显著地提高红外... InGaAs探测器在短波红外领域具有良好的探测率,对空间遥感和探测有重要的价值。为了实现空间红外仪器的高灵敏度要求,使用热电制冷技术设计了探测器制冷系统,使探测器稳定地工作在合适的温度,以相对较小的体积和功耗代价显著地提高红外仪器的探测灵敏度。 展开更多

关键词 红外仪器 INGAAS 探测器 热电制冷 空间遥感

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大气环境监测卫星校飞试验设计与验证 被引量：1

2

作者 董长哲 张娟 +5 位作者 石新宇 袁金如 王凤阳 张扬 杨巨鑫 李朕阳 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第3期122-131,共10页

针对大气环境监测卫星上国际首次采用主被动结合探测体制的效能,在卫星研制初样阶段开展了多载荷综合探测航空校飞试验,验证了大气探测激光雷达(ACDL)探测性能以及双偏振载荷匹配探测原理,并为地面应用系统提供真实遥感数据源,验证数据... 针对大气环境监测卫星上国际首次采用主被动结合探测体制的效能,在卫星研制初样阶段开展了多载荷综合探测航空校飞试验,验证了大气探测激光雷达(ACDL)探测性能以及双偏振载荷匹配探测原理,并为地面应用系统提供真实遥感数据源,验证数据处理方法的正确性。详细介绍了大气环境监测卫星校飞试验的总体设计方案,系统阐述了试验目的、系统构成、试验过程,对试验结果进行了详细分析,为卫星发射入轨后应用效能保证奠定了基础,同时为后续校飞试验积累了经验。 展开更多

关键词 多载荷综合探测 航空校飞试验 大气探测激光雷达(ACDL) 二氧化碳 气溶胶

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“高分五号”卫星概况及应用前景展望 被引量：52

3

作者 孙允珠 蒋光伟 +8 位作者 李云端 杨勇 代海山 何军 叶擎昊 曹琼 董长哲 赵少华 王维和 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第3期1-13,共13页

"高分五号"卫星是中国高分辨率对地观测系统重大专项中实现高光谱分辨率观测的卫星,运行于高度705km的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪、大气主要温室气体监... "高分五号"卫星是中国高分辨率对地观测系统重大专项中实现高光谱分辨率观测的卫星,运行于高度705km的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪、大气主要温室气体监测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪等6台有效载荷,具备高光谱与多光谱对地成像、大气掩星与天底观测、大气多角度偏振探测、海洋耀斑观测等多种观测手段,获取从紫外至长波红外(0.24~13.3μm)高光谱分辨率遥感数据;载荷的光谱分辨率最高可达0.03cm^(–1),具备在轨定标功能,绝对辐射定标精度优于5%,光谱定标精度最高可达0.008cm^(–1)。卫星将在环境综合监测、国土资源调查和气候变化研究等方面发挥重要作用。 展开更多

关键词 大气探测 对地成像 偏振探测 掩星观测 高光谱应用 遥感 “高分五号”卫星

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大气痕量气体遥感探测仪发展现状和趋势 被引量：8

4

作者 赵其昌 杨勇 +1 位作者 李叶飞 董长哲 《中国光学》 EI CAS 2013年第2期156-162,共7页

阐述了大气痕量气体探测技术的发展历程;详细介绍了几种国外先进的大气痕量气体遥感探测仪器的设计理念、工作原理和功能、工作模式、谱段设置和主要技术指标。讨论了我国遥感用星载大气痕量气体探测仪器的发展现状,给出了两种典型探测... 阐述了大气痕量气体探测技术的发展历程;详细介绍了几种国外先进的大气痕量气体遥感探测仪器的设计理念、工作原理和功能、工作模式、谱段设置和主要技术指标。讨论了我国遥感用星载大气痕量气体探测仪器的发展现状,给出了两种典型探测仪器的工作模式、谱段设置和主要性能指标。指出了未来星载大气痕量气体探测仪器的发展方向是提高遥感仪器的光谱分辨率、空间分辨率、灵敏度和定标精度以及发展主动遥感技术等,意在为我国今后这一领域的发展提供借鉴。 展开更多

关键词 大气痕量气体 污染气体 光谱分辨率 遥感探测仪

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星载激光雷达高精高稳探测卫星系统保证技术 被引量：5

5

作者 袁金如 汪自军 +2 位作者 董长哲 刘继桥 石新宇 《上海航天》 CSCD 2019年第3期28-34,共7页

激光雷达探测精度高,具备全天时工作和垂直探测能力,在大气环境天基遥感领域应用广泛。基于CO2柱线浓度激光遥感探测原理,分析了积分路径差分吸收星载激光雷达测量系统的激光波长、能量精度和稳定性及光轴指向精度等关键指标要求和功能... 激光雷达探测精度高,具备全天时工作和垂直探测能力,在大气环境天基遥感领域应用广泛。基于CO2柱线浓度激光遥感探测原理,分析了积分路径差分吸收星载激光雷达测量系统的激光波长、能量精度和稳定性及光轴指向精度等关键指标要求和功能模块配置,重点开展了星载激光雷达光机头部稳定安装、良好机热环境保障及星敏载荷一体化布局等整星层面系统设计保证,仿真结果初步表明设计方案可行。同时,提出了激光雷达波长、能量精度及稳定性实时监测、卫星对地光轴指向高精度测定和星地载荷光轴指向测量误差标定的地面试验验证要求,以确保系统设计的有效性,为激光雷达遥感卫星的研制提供了技术参考。 展开更多

关键词 星载激光雷达 稳定结构构型 热控保障 光轴指向测量 地面试验验证

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一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置研究 被引量：3

6

作者 徐圣奇 董长哲 +1 位作者 刘伟伟 母国光 《航天返回与遥感》 2011年第4期1-5,共5页

光谱分析技术在大气污染检测领域具有广泛的应用前景。文章从吸收光谱的测量原理出发,提出一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置实验方案,通过对不同浓度的甲醇和三氯乙烯样品进行测量,并根据3标准对测量结果进行分析,发现系统对甲... 光谱分析技术在大气污染检测领域具有广泛的应用前景。文章从吸收光谱的测量原理出发,提出一种基于空芯光子晶体光纤的气体检测装置实验方案,通过对不同浓度的甲醇和三氯乙烯样品进行测量,并根据3标准对测量结果进行分析,发现系统对甲醇和三氯乙烯的检测灵敏度可以达到ppmv量级。 展开更多

关键词 空芯光子晶体光纤 吸收光谱 近红外 气体检测装置

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激光雷达载荷在整星AIT中的关键风险识别与控制 被引量：1

7

作者 袁金如 董长哲 +4 位作者 张扬 石新宇 张娟 袁佳晶 陈菡 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期144-152,共9页

大气环境监测卫星装载大气探测激光雷达(ACDL),以主动激光作为工作介质,产品使用特性特殊,对整星装配、总装和测试(AIT)过程各环节风险控制提出了很高要求。文章通过ACDL工作原理及特点分析,分类梳理了其关键使用特性,基于使用特性识别... 大气环境监测卫星装载大气探测激光雷达(ACDL),以主动激光作为工作介质,产品使用特性特殊,对整星装配、总装和测试(AIT)过程各环节风险控制提出了很高要求。文章通过ACDL工作原理及特点分析,分类梳理了其关键使用特性,基于使用特性识别了整星级AIT过程风险项目,重点论述了总装、测试、试验及发射等AIT全流程关键环节风险控制措施及工程验证情况。实践结果表明:基于产品关键使用特性的整星AIT过程风险识别与控制措施有效,相关方法可为其他星载激光系统参考借鉴。 展开更多

关键词 大气探测激光雷达 关键使用特性 AIT过程 风险识别 风险控制

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海洋激光雷达探测卫星技术发展研究 被引量：9

8

作者 张扬 黄卫东 +9 位作者 董长哲 袁金如 贺岩 万渊 汪自军 陈利平 竹孝鹏 臧华国 卜令兵 刘继桥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期20-31,共12页

从国家海洋战略需求出发,对我国发展海洋激光雷达必要性进行分析,对海洋激光雷达的特点,以及国内外发展情况进行梳理;分析了目前国内外激光雷达建设规划与已发射星载激光雷达的情况,提出未来星载海洋激光雷达的发展方向,以及在轨预期数... 从国家海洋战略需求出发,对我国发展海洋激光雷达必要性进行分析,对海洋激光雷达的特点,以及国内外发展情况进行梳理;分析了目前国内外激光雷达建设规划与已发射星载激光雷达的情况,提出未来星载海洋激光雷达的发展方向,以及在轨预期数据应用产品,讨论了星载海洋激光雷达关键技术,给出了"十四五"期间海洋激光雷达的发展前景。 展开更多

关键词 海洋激光雷达 海洋探测 星载激光雷达 海洋遥感

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大气环境监测卫星方案设计与技术特点 被引量：1

9

作者 朱维 吕利清 +3 位作者 魏致坤 曹琼 董长哲 王凤阳 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第3期1-12,共12页

大气环境监测卫星(DQ-1)是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星,其运行于705 km高度的太阳同步轨道,装载大气探测激光雷达(ACDL)、高精度偏振扫描仪(POSP)、多角度偏振成像仪(DPC)、紫外高光谱大气成分探测仪(EMI)及宽幅成... 大气环境监测卫星(DQ-1)是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星,其运行于705 km高度的太阳同步轨道,装载大气探测激光雷达(ACDL)、高精度偏振扫描仪(POSP)、多角度偏振成像仪(DPC)、紫外高光谱大气成分探测仪(EMI)及宽幅成像光谱仪(WSI)等5台遥感仪器,通过主动激光与被动高光谱、多光谱、多角度、偏振等手段结合,实现对大气CO_(2)、细颗粒物、污染气体、云和气溶胶等要素,以及对大气环境、水环境和生态环境等进行大范围、连续、动态、全天时的综合监测;卫星CO_(2)柱浓度探测精度优于1×10^(-6),为国际最高。卫星入轨后各分系统工作正常,在轨测试结果均满足要求,能够进一步提升我国大气环境综合监测、全球气候变化和农作物估产、农业灾害等应对能力,推动生态环境、气象、农业农村等领域遥感应用。本文概述了DQ-1卫星的总体设计方案,总结了卫星的主要技术特点及创新点,介绍了卫星系统在轨测试情况,并对卫星的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 卫星遥感 大气环境 主被动结合 激光观测 偏振探测 高精度探测

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基于深度学习的日间逐小时地表PM_(2.5)浓度反演

10

作者 徐成康 陈斯婕 +2 位作者 董长哲 徐文韬 刘东 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第3期46-52,75,共8页

以长三角地区作为研究区域,提出了使用深度学习算法来实现主被动遥感数据结合反演地表PM_(2.5)浓度的方法。基于MPL观测数据,使用雾霾层高度(HLH)替换了边界层高度(BLH)特征,对已有的基于气溶胶光学厚度(AOD)结合大气BLH来反演PM_(2.5)... 以长三角地区作为研究区域,提出了使用深度学习算法来实现主被动遥感数据结合反演地表PM_(2.5)浓度的方法。基于MPL观测数据,使用雾霾层高度(HLH)替换了边界层高度(BLH)特征,对已有的基于气溶胶光学厚度(AOD)结合大气BLH来反演PM_(2.5)浓度的算法进行了改进。为提高数据覆盖率,对研究区域内的MAIAC AOD进行了填补与评估。利用多种机器学习算法实现了日间逐小时的PM_(2.5)浓度估算,模型验证相关性最高可达0.87。该方法能够为观测气候变化、应对大气污染提供有效帮助。 展开更多

关键词 PM_(2.5) 遥感反演 雾霾边界层(HLH) 主被动结合 深度学习

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基于机器学习的大面积拼接镜倾斜误差探测

11

作者 孙鑫蕾 刘刚 +10 位作者 王晶 董长哲 赵星 肖流长 刘明铭 赵润翰 张楠 谢茂强 林列 刘永基 刘伟伟 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期380-387,共8页

为了实现对拼接镜整体幅面的共相位误差的快速检测,通过Zemax建立相位测量装置,数值模拟拼接镜的倾斜误差检测过程。使用基于主成分分析(PCA)、偏最小二乘回归(PLSR)的机器学习算法,替代传统的相位重建方法,从探测面强度分布图中提取倾... 为了实现对拼接镜整体幅面的共相位误差的快速检测,通过Zemax建立相位测量装置,数值模拟拼接镜的倾斜误差检测过程。使用基于主成分分析(PCA)、偏最小二乘回归(PLSR)的机器学习算法,替代传统的相位重建方法,从探测面强度分布图中提取倾斜误差。预测结果表明,在单元情况下对12个样本的倾斜角进行预测,倾斜角预测值与真实值间的均方根误差(RMSE)约为0.00029;在多元情况下,倾角的RMSE均维持在0.0003以下。可见,在两种情况下,倾角的RMSE参量值均小于倾斜步长。因此,利用机器学习算法可以实现对倾角步长为0.0005°的倾斜误差的预测,与相位差波前检测等传统方法相比,该方法能大幅提高预测速度,明显降低传统波前重建算法复杂度。 展开更多

关键词 ZEMAX 拼接镜 机器学习 倾斜误差 RMSE

原文传递

A-Train卫星传感器的台风云体三维结构构建

12

作者 程崇慧 陈斯婕 +6 位作者 郑卓凡 董长哲 苏林 柯举 王帅博 仝博文 刘东 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期2192-2203,共12页

基于星载主-被动传感器数据,本研究利用约束光谱辐射匹配CSRM (Constrained Spectral Radiance Matching)算法构建了8个西太平洋台风事件中的深对流云层三维结构模型,并据此分析深对流云在台风不同发展阶段中的水平分布特征和微物理特... 基于星载主-被动传感器数据,本研究利用约束光谱辐射匹配CSRM (Constrained Spectral Radiance Matching)算法构建了8个西太平洋台风事件中的深对流云层三维结构模型,并据此分析深对流云在台风不同发展阶段中的水平分布特征和微物理特征。利用CSRM算法进行大气三维结构构建的意义在于将主动遥感的垂直分布信息向被动遥感的探测范围传递,增加统计分析8个台风事件可用的廓线数量,进一步保证对深对流云统计分析的有效性,统计分析结果表明:(1)衰弱期台风的深对流云占比(占所有种类云的比例)比增强期台风更低,并且其值在各个方向上更稳定。相比于台风,热带风暴中的深对流云占比在各个方向上差异更大,即不对称性更强;(2)热带气旋中深对流云的冰云有效粒子半径与高度成正比。随着高度增加,冰水粒子数浓度先增加后减少。同一热带气旋不同发展阶段的深对流云的冰水含量IWC (Ice Water Content)的垂直分布有着较大的差别。当热带气旋发展成台风时,其内部深对流云的IWC高值区逐渐向云层顶部集中,并且随着台风从增强期转化为衰弱期,IWC的最大值显著增大。 展开更多

关键词 台风事件 星载主—被动数据融合 深对流云 三维结构 微物理特性

原文传递