刘恩超
- 作品数：23 被引量：74H指数：7
- 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：公益性行业(气象)科研专项国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学电子电信更多>>
- 基于线阵CCD的光斑定位电路系统设计被引量：3
- 2013年
- 针对仪器设计和试验过程中光斑定位目的的需求,设计了基于线阵CCD的驱动和信号处理电路系统。选用TCD1703C线阵CCD作为位置传感器,分析了TCD1703C的驱动时序要求,介绍了使用CPLD产生驱动方法和过程。在信号处理部分,介绍了高性能模拟前端处理芯片AD9845A的工作原理和采用相关双采样进行信号采集的方法,给出了输出信号的传输和存储方法。在狭缝宽度测量和波长定位中进行了验证。结果显示:线阵CCD电路系统可满足光斑定位的需求,狭缝的测量不确定度小于1.0×10-2,波长定位的精度为0.5 nm。
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- 关键词：线阵CCD复杂可编程逻辑器件相关双采样积分时间
- 场地反射率自动化观测辐射计的研制
- <正>场地定标是卫星遥感器在轨定标的重要方法。目前,场地定标中地表反射率通常采用人工测量的方式,该方法组织过程复杂,需要耗费巨大的人力和物力,限制了定标频次的提高。为降低场地定标成本,同时保障卫星遥感器性能的高频次评估和...
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- 文献传递
- 基于音圈电机的精密扫描定位设计被引量：5
- 2014年
- 针对目前精确定位技术在精微操作领域的应用,设计了基于音圈电机的精密扫描定位装置,用于实现光谱扫描测量中成像光斑的定位。根据不同电机驱动的对比,选择直线型音圈电机作为精密定位的驱动装置。结合不同直线型直流电机的分类,详细叙述了音圈电机的工作原理、参数及选择依据。在结构设计中采用了柔性轴承和悬臂,并对柔性悬臂进行受力分析。结合精确定位及音圈电机的工作需求,设计了专门的驱动装置。通过实验对扫描定位装置进行性能验证,结果显示,定位装置的稳定时间小于30 ms,长时间的偏移小于1.5μm,满足扫描定位的微米量级的设计要求。
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- 关键词：音圈电机柔性轴承
- 基于超光谱比值辐射仪的卫星自动化场地定标与分析被引量：7
- 2016年
- 针对我国光学遥感卫星高频次和高精度定标的技术需求,以及目前人工方式进行定标的不足,调研国内外卫星定标的发展现状,研制了超光谱比值辐射仪自动化定标系统,并开展了卫星传感器自动化定标的试验。根据场地定标中的参数需求与自动化定标的目标,比值辐射仪设计积分球测量光谱总照度,并通过遮挡的方式实现了光谱漫照度测量,获得卫星定标中的漫总比数据;同时,辐射仪利用光学镜头的方式实现地面辐亮度测量,实现了大气-地表辐射特性的自动观测,同时仪器集成了定标数据实时预处理和远程传送等功能。在2015年敦煌辐射校正场试验中,辐射仪得到了理想的应用效果并获得了大气光学参数、地表反射率的数据,为卫星传感器的定标提供了数据支持。经过与传统测量仪器的对比,地表反射率的相对偏差在0.5%~1.5%,大气参数中光谱辐照度的绝对偏差小于5%,漫总比的绝对偏差不大于0.015%。采用辐照度基法利用测量的数据对Aqua MODIS光学遥感器的通道1~5进行了场地定标,通道1~4的对比相对偏差小于1%,通道5的偏差结果为7.24%,验证结果满足了卫星传感器自动化定标的初步需求。
- 刘恩超李新韦玮翟文超张艳娜郑小兵
- 关键词：遥感卫星地表反射率
- 基于四象限探测器进行太阳跟踪的偏差分析被引量：8
- 2012年
- 为了实现基于四象限探测器的太阳自动跟踪,首先分析了四象限光电探测器工作原理,并说明了选择四象限探测器的依据,介绍了使用四象限探测器进行太阳跟踪的装置,深入研究了太阳光斑几何位置与小孔光阑、四象限探测器安装位置可能存在的偏差影响,对四象限探测器与I-V转换电路系统进行了一致性分析,评价了一致性对跟踪精度的影响,最后介绍了跟踪时四象限探测器电压值存在偏差的原因和合理性。实验证明,基于四象限探测器的跟踪装置适用于高精度太阳跟踪。
- 刘恩超吴浩宇邹鹏
- 关键词：四象限探测器太阳跟踪光斑
- 可见-短波红外波段光谱模块光机装调及分析被引量：4
- 2019年
- 介绍了自行研制的辐射仪器的光谱模块,其光谱范围覆盖可见-短波红外波段(400nm～2 500nm),讨论了光谱模块的装调方法并对装调结果进行了分析研究。辐射仪器由3个光谱模块组成,分别是可见波段光谱模块(400nm～1 000nm),近红外波段光谱模块(900nm～1 700nm)和短波红外波段光谱模块(1 600nm～2 500nm),光谱模块的探测单元均以平场凹面光栅分光,线阵探测器探测信号,光谱模块的光机组件主要包括光纤头、狭缝、反射镜组件、光栅组件和探测器组件等。鉴于光谱模块的光机装调效果与其光机设计息息相关,装调结果的好坏能反映光机设计的优劣,针对光谱模块的光机设计特点进行了光机装调。光机装调分析结果表明:3个光谱模块的波长分辨率分别优于4nm,15nm和20nm,达到了仪器的设计指标,验证了光机设计、装调的合理性。
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- 太阳光谱辐照度仪的自定标实现被引量：1
- 2016年
- 为实现卫星遥感器地面定标中大气辐射特性的高精度观测,研制了高精度、光谱式太阳辐照度仪。结合野外工作中仪器存在的衰减与损耗,设计了适合于长期外场应用的自定标系统。自定标系统设计采用双通道镜像的方案,利用基于球面镜的耦合镜实现光路的切换,实现单色光进入棱镜。结合光路的设计方案,采用步进电机带动反射镜切换光路,同时利用单片探测器测量入射/出射光通量采集,通过比值计算实现单波长下棱镜透过率的测量。在实验室内外进行了自定标的性能测试,室内自定标结果的重复性误差为2.5%,室内外透过率对比的相对偏差小于2%,证明自定标系统可以用于户外仪器的监测与校正。
- 刘恩超张艳娜李新韦玮郑小兵
- 关键词：自定标卫星遥感器
- 基于可调谐激光器的太阳光谱辐照度仪定标方法被引量：5
- 2014年
- 太阳光谱辐照度仪是利用棱镜分光技术对太阳直射辐射进行连续光谱测量的新型仪器,为了实现高精度观测要求,开展了基于可调谐激光器的系统级定标方法研究。使用激光导入积分球产生的均匀辐照度场作为定标光源,利用标准辐照度探测器作为传递标准,将低温绝对辐射计的辐射标准传递到太阳光谱辐照度仪。在仪器的870nm波段进行了定标实验,与标准灯法、Langley法得到的定标系数进行比对,偏差分别为2.84%和4.08%,验证了该方法的可行性。根据不确定度评估规范,这种定标方法的不确定度优于0.882%,可以用于高精度的太阳光谱辐射观测。
- 张艳娜郑小兵李新刘恩超李文伟
- 关键词：可调谐激光器
- 陷阱探测器温控装置的设计被引量：3
- 2013年
- 陷阱探测器是太阳光谱辐照度仪中的核心部件,其响应率会随温度变化,为了保证在野外大温度范围内太阳光谱辐照度的长期高精度观测,需要对其进行自动温度控制。提出了使用半导体制冷器(TEC)来进行温控的方法,分别设计了基于DSP和基于ADN8830两种温控电路来实现TEC的驱动控制,基于DSP的方法使用数字温度传感器DS18B20作为温度传感器,通过开关-PID算法产生控制信号来驱动TEC,基于ADN8830的方法使用热敏电阻作为温度传感器,采用内部的集成算法来进行温度控制。通过实验对两种温控电路的效果进行了比较测试,结果表明,相较于基于DSP的方法,基于ADN8830的温控方法简单且效率高,能够在-10℃～40℃的范围内,快速、有效地控制陷阱探测器的温度,使其稳定工作在25土0.12℃的范围内。
- 张艳娜郑小兵李新刘恩超
- 关键词：温度控制半导体制冷器PID算法
- 绝对光谱辐照度仪的波长定标被引量：14
- 2013年
- 为了提高太阳绝对光谱辐照度仪的波长定标精度,提出了用线阵CCD作为位置传感器进行波长定标的方案,完成了0.4～1.0μm波长的定标。根据仪器的安装结构和Fèry棱镜的参数,描述了波长与CCD像元的对应关系,制定了定标与计算方法,并介绍了器件的选型及线阵CCD的时序驱动和输出信号的处理。在室内波长定标中,利用可调谐激光器作为光源,确定了CCD像元与中心波长的对应关系,并通过光谱扫描进行了验证。在室外开展了太阳观测实验,并与可见-短波红外光谱仪做了对比。实验结果表明,波长定位精度优于0.5nm,测量的光谱曲线吸收峰与大气典型吸收谱线吻合,同时验证了波长定标方案的可行性与CCD电子学设计的合理性。
- 刘恩超郑小兵李新张艳娜
- 关键词：线阵CCD信号处理光谱定标波长定标
