薛辉
- 作品数：12 被引量：69H指数：5
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学电子电信更多>>
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪杂散光抑制被引量：16
- 2012年
- 考虑杂散光对星载大气痕量气体差分吸收光谱仪测量精度的影响,设计了遮光罩和其他消杂光结构来抑制杂散光,并对杂散光进行了分析。利用TracePro软件分析了系统紫外通道1(240～315nm)的杂散光水平,确定了杂散光传输的一次、二次散射路径。根据杂散光传输路径,计算了杂散光评价指标点源透射比(PST)曲线,结果显示杂散光抑制措施效果明显,PST小于3×10-5,中心视场杂散光照度水平为5.472×10-4,最终杂散光水平达到了设计指标要求。采用截止滤光片法测量了系统的杂散光水平,结果表明:中心视场杂散光比值为8.167×10-4,和仿真结果接近,验证了仿真过程的准确性,说明设计的消杂光机构能够满足抑制系统杂散光的要求。
- 周海金刘文清司福祺江宇薛辉
- 关键词：差分吸收光谱仪杂散光遮光罩
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪前置光学系统设计被引量：12
- 2013年
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪通过获取地球大气或地表反射、散射的紫外/可见光辐射,监测大气痕量气体的全球分布。为实现大视场、紫外/可见光宽波段探测、高光谱分辨率和小型化等研制目标,设计了一种前置光学系统,具体由前置望远镜和中继光学系统构成。其中,前置望远镜通过两片偏轴球面镜实现在交轨方向114°视场的覆盖;中继光学系统则通过中继反射镜、分色片及中继镜头将探测光谱(240～710nm)分为4个光谱通道,并将各谱段的光分别导入各自光谱成像系统中进行探测。设计结果表明,前置光学系统在大视场范围内、在探测的紫外/可见光宽波段内均能具有良好的成像结果,为后续的光谱成像达到高光谱分辨率提供了保障。前置光学系统整体体积紧凑,重量轻,在无摆扫前提下,满足大视场需求以及适应星载等平台的搭载需求。
- 司福祺江宇江庆五薛辉周海金刘文清
- 关键词：光学设计
- 星载环境监测仪转动件随机振动分析被引量：6
- 2012年
- 光谱定标转动件是星载环境监测仪的关键部件,卫星发射过程中的随机振动是导致其结构失效的重要因素。为有效预示环境监测仪中该转动件在力学环境条件下的响应,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其固有模态和随机振动响应特性进行分析,获得了1σ位移、加速度和等效应力的响应统计值与随机响应谱。分析结果表明,转动件结构在随机振动环境的刚度和强度满足安全性要求,为结构设计和进一步优化提供了参考依据。
- 徐明明曾议刘文清薛辉司福祺李昂
- 关键词：有限元
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光谱定标技术研究被引量：19
- 2012年
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪用于遥感监测痕量气体的全球分布。该载荷探测地球大气或表面反射、散射的紫外/可见光辐射,利用差分吸收光谱算法来解析痕量污染气体成分的分布和变化。光谱定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础,定标的精度直接决定了仪器研制和应用水平的高低。针对星载大气痕量气体差分吸收光谱仪视场大、波长宽、空间分辨率和光谱分辨率高的特点,提出了相应的光谱定标方法,建立了定标装置,通过寻峰和回归分析计算光谱定标方程,实现了对载荷的全视场光谱定标工作。并利用太阳光的夫琅禾费线对定标精度进行了检验。
- 周海金刘文清司福祺赵敏杰江宇薛辉
- 关键词：光谱定标
- 光机热集成分析在高光谱成像仪紫外镜头中的应用被引量：10
- 2016年
- 温度变化会影响紫外镜头各镜面面形和镜片间隔的变化,采用了光机热集成分析方法研究温度对紫外镜头成像质量的影响。论述光机热集成分析的基本流程和关键技术,采用Zernike多项式作为结构分析与光学分析之间的接口工具,在紫外镜头光学系统设计和机械结构设计的基础上,建立了紫外镜头的热-结构分析模型,得到各镜面面形和镜片间隔的变化结果,并将结果耦合到光学设计软件中进行像质分析。分析结果表明,在镜头的工作范围内,镜头的调制传递函数在12lp/mm处均在0.7左右,能满足高光谱成像光谱仪的使用要求,同时也为光谱仪最后整机分析提供了参考。
- 武耀徐明明陈素绢江宇薛辉司福祺陈结祥
- 关键词：成像质量光机热集成分析ZERNIKE多项式计算机仿真
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪主镜热特性分析
- 2013年
- 空间环境温度的变化对星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光学系统成像质量的影响很大。以主镜组件为例,利用有限元方法对不同的温度分布形式,即均匀温度场及3个方向温度梯度对主镜面形的影响进行了分析。通过对不同温度分布下主镜表面各点的变形量进行标准球面拟合,得到了面形RMS值的变化规律,通过对比主镜面形公差的设计要求,确定了主镜正常工作所需的控温范围。其中均匀温度场的温度变化量需≤2℃,由于主镜对Z向温度梯度分布相对X向和Y向更敏感,因此对热控提出了Z向的温度梯度要求,而无需对X向和Y向温度梯度进行控制。
- 徐明明曾议刘文清司福祺江宇薛辉陈素娟
- 关键词：温度梯度热控
- 空间遥感器CCD模块热设计与仿真分析被引量：3
- 2013年
- 某星载差分吸收光谱仪是一种高精度的空间光学遥感器,利用成像光谱仪成像到电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)面阵探测器,获取高光谱、高空间分辨率的光谱信息。由于采用了多块CCD作为关键的探测器,CCD模块的温度水平、波动范围和速率、每轨温度波动及温度梯度对仪器的正常工作与测量精度有较大影响,温控指标要求较高。由于光机结构紧凑复杂,且需兼顾光路系统的温度要求,导致CCD模块的散热成为整个系统中的难点。综合分析了该太阳同步轨道载荷的外热流变化情况,针对CCD模块的结构布局特点及热耗分布情况,为满足探测器对温度环境的要求,提出了被动热控为主,主动热控为辅的设计方案;利用I-DEAS/TMG热分析软件对光谱仪CCD模块的在轨温度水平进行了仿真计算,得到典型工况下各CCD散热环节的温度分布及温度波动情况;计算结果显示:紫外光通道CCD发热面温度在22℃以下,可见光通道CCD发热面温度在15℃以下,每轨温度波动在2℃以内。光学箱侧板温度较均匀,设计的导热路径合理有效,能够将CCD模块热耗及时排散,同时将CCD发热面温度控制在较好的范围内。结果满足指标要求,热设计合理可行。
- 曾议桂利佳赵晓翔薛辉司福祺
- 关键词：空间遥感器差分吸收CCD热设计热仿真
- 星载差分吸收光谱仪热设计与试验研究
- 2015年
- 星载差分吸收光谱仪是一种高精度的空间光学遥感器,基于被动DOAS技术,利用成像光谱仪获取高光谱、高空间分辨率的光谱信息。载荷的温度水平、温度波动范围对仪器的正常工作与测量精度有较大影响,温控指标要求较高。由于光机结构紧凑复杂,且需兼顾光路系统的温度要求,导致局部散热成为整个系统中的难点。为满足探测器对温度环境的要求,针对仪器的结构布局特点及热耗分布情况,提出了被动热控为主、主动热控为辅的设计方案;利用I-DEAS/TMG热分析软件对光谱仪的在轨温度水平进行了仿真计算,得到典型工况下各散热环节的温度分布及温度波动情况。仪器进行了整机热平衡试验,验证了热设计的合理性,并将试验结果与热分析结果进行了对比。试验结果表明:光谱仪各部件温度均能够满足指标要求,热设计合理可行。
- 曾议桂利佳赵晓翔刘凤垒薛辉司福祺
- 关键词：空间遥感器差分吸收热设计热仿真热试验
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪定标机构设计被引量：5
- 2014年
- 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪(星载仪器)搭载于太阳同步轨道卫星上,应用于定量监测全球空气质量变化以及污染气体的分布输运过程。星上定标是成像光谱仪获取数据定量化应用的基础,星载仪器采用太阳光定标方式和标准灯定标方式进行在轨定标。需对星上定标方式采用的定标机构进行分析和合理的设计,以保证星载仪器在轨定标的可靠性和精度。
- 赵敏杰司福祺江宇薛辉汪世美周海金刘文清
- MAX_DOAS蜗轮蜗杆传动多目标优化设计被引量：1
- 2016年
- 针对MAX_DOAS关键转动部件蜗轮蜗杆传动存在的问题,建立了其多目标优化数学模型,利用线性加权和法将各分目标函数转化为评价函数并根据工程应用技术需求重要度确定各分目标函数权系数。利用科学计算软件求解多目标优化问题,并对一种工程应用环境下的优化结构进行分析以验证其优化结果的合理性。结果表明,优化结构很好地满足设计要求,证明了该优化方法的合理性。
- 沈威陈结祥徐明明薛辉王勇武艺陈素娟罗晓乐
- 关键词：蜗轮蜗杆多目标优化
