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A New Post-hoc Flat Field Measurement Method for the Solar X-Ray and Extreme Ultraviolet Imager Onboard the FengYun-3E Satellite

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Research in Astronomy and Astrophysics 2022年第10期22卷 1-10页

作者： Qiao song Xianyong Bai Bo Chen Xiuqing Hu Yajie Chen Zhenyong Hou Xiaofan Zhang Lingping He kefei song Peng Zhang Jing-song Wang Xiaoxin Zhang Weiguo Zong Jinping Dun Hui Tian Yuanyong Deng Key Laboratory of Space Weather National Satellite Meteorological Center(National Center for Space Weather)China Meteorological AdministrationBeijing 100081China State Key Laboratory of Space Weather Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Innovation Center for Fengyun Meteorological Satellite China Meteorological AdministrationBeijing 100081China National Astronomical Observatories Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033China Key Laboratory of Radiometric Calibration and Validation for Environmental Satellites National Satellite Meteorological Center(National Center for Space Weather)China Meteorological AdministrationBeijing 100081China School of Earth and Space Sciences Peking UniversityBeijing 100871China

Extreme ultraviolet(EUV)observations are widely used in solar activity research and space weather forecasting since they can observe both the solar eruptions and the source regions of the solar *** field processing is indispensable to remove the instrumental non-uniformity of a solar EUV imager in producing high-quality scientific data from original observed ***-3E(FY-3E)is a meteorological satellite operated in a Sunsynchronous orbit,and the routine EUV imaging data from the Solar X-ray and Extreme Ultraviolet Imager(X-EUVI)onboard FY-3E has the characteristic of concentric *** advantage of the concentric rotation,we propose a post-hoc flat field measurement method for its EUV 195A channel in this *** method removes the small-scale and time-varying component of coronal activities by taking the median value for each pixel along the time axis of a concentric rotation data cube,and then derives the large-scale and invariable component of the quiet coronal radiation,and finally generates a flat field *** flat field can be generated with cadences from hundreds of minutes(one orbit)to several *** flat field accuracy can be achieved by employing more *** analysis shows that our method is able to measure the instrumental spot-like nonuniformity possibly caused by contamination on the detector,which mostly disappears after the in-orbit selfcleaning *** can also measure the quasi-periodic grid-like non-uniformity,possibly from the obscuration of the support mesh on the rear *** flat field correction,these instrumental non-uniformities from the original data are effectively ***,the X-EUVI 195A data after dark and flat field corrections are consistent with the 193A imaging data from the Atmospheric Imaging Assembly onboard the Solar Dynamics Observatory,verifying the suitability of the *** post-hoc method does not occupy observation time,which is advantageous for space weather operatio

关键词： Sun corona-techniques image processing-methods data analysis-methods observational

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Wide-field aurora imager onboard Fengyun satellite:Data products and validation

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Earth and Planetary Physics 2021年第1期5卷 73-78页

作者： GuangXing Ding JiaWei Li XiaoXin Zhang Fei He LingPing He kefei song Liang Sun Shuang Dai ShiJie Liu Bo Chen Chao Yu XiuQing Hu songYan Gu ZhongDong Yang Peng Zhang Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033China Key Laboratory of Space Weather National Center for Space WeatherChina Meteorological AdministrationBeijing 100081China Key Laboratory of Earth and Planetary Physics Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Institutions of Earth Science Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China State Key Laboratory of Applied Optics Chinese Academy of SciencesChangchun 130033China

New observations of auroras based on the wide-field aurora imager(WAI)onboard Fengyun-3D(FY-3D)satellite are exhibited in this *** of the WAI data is analyzed by comparing auroral boundaries derived from WAI observations with results obtained from data collected by the Special Sensor Ultraviolet Spectrographic Imager(SSUSI)aboard the Defense Meteorological Satellite Program(DMSP F18).Dynamic variations of the aurora with the solar wind,interplanetary magnetic field(IMF)parameters,and the SYM-H index are also *** comparison of auroral boundaries indicates that the WAI data are morphologically valid and suitable to the study of auroral *** responses to solar wind parameters indicate that the WAI data can be useful to monitor and predict the Earth’s space *** the configuration of aurora is a good indicator of the solar wind–magnetosphere–ionosphere(SW-M-I)coupling system,and can reflect the disturbance of the space environment,the WAI will provide important data to help us to study the physical processes in space.

关键词： WAI FY-3D auroral dynamics SSUSI SW-M-I

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TDI-CCD高分辨率空间相机多功能调焦控制系统

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红外与激光工程 2013年第S02期42卷 363-367页

作者：于涛宋克非中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了提高TDI-CCD高分辨率空间相机离焦补偿的可靠性,保证相机的图像质量,提出一种多功能调焦控制系统。首先,详细分析离焦补偿的需求,提出位置闭环、温度闭环、图像闭环和位置开环四种调焦方法;然后,介绍系统的构成及工作原理;最后,对... 详细信息

为了提高TDI-CCD高分辨率空间相机离焦补偿的可靠性,保证相机的图像质量,提出一种多功能调焦控制系统。首先,详细分析离焦补偿的需求,提出位置闭环、温度闭环、图像闭环和位置开环四种调焦方法;然后,介绍系统的构成及工作原理;最后,对四种调焦方法进行设计和实验验证。实验结果表明:位置闭环调焦控制误差不大于1.3μm,温度闭环调焦控制误差不大于1.4μm,图像闭环调焦控制误差不大于2.3μm,位置开环调焦控制误差不大于3.4μm,四种调焦方法的控制误差满足系统设计要求,有效地提高了TDI-CCD高分辨率空间相机离焦补偿的可靠性。

关键词：调焦多功能 TDI- CCD 空间相机

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助推式翻管方法的模拟分析与试验研究

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中国机械工程 2008年第13期19卷 1625-1629页

作者：温彤宋克飞陈霞重庆大学重庆400044

针对现有薄壁管材翻转方式存在的问题,提出了一种新的助推式翻管结构。利用塑性有限元模拟,确定了相应外翻管模具的下模圆角半径r、助推块内径D、助推块速度v等工艺参数的数值,在此基础上设计并制造了一套助推式外翻管模具进行试验验证... 详细信息

针对现有薄壁管材翻转方式存在的问题,提出了一种新的助推式翻管结构。利用塑性有限元模拟,确定了相应外翻管模具的下模圆角半径r、助推块内径D、助推块速度v等工艺参数的数值,在此基础上设计并制造了一套助推式外翻管模具进行试验验证。有限元模拟和物理试验均证明,该助推式翻管方法可以得到比传统翻管方式质量更高的翻管件,且成品率更高。

关键词：管材翻管助推式翻管成形

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极光成像仪滤光片高精度温度控制系统设计

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红外与激光工程 2014年第B12期43卷 177-182页

作者：张佩杰宋克非中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对广角极光成像仪滤光片组件的温度控制需求,设计了一种高精度温度控制系统。使用铂电阻作为测温传感器,测温电路可以达到0.05℃的温度采集精度;使用DSP作为主控制器,实现了滤光片温度的全数字控制;使用恒流源电路作为加热片的驱动控... 详细信息

针对广角极光成像仪滤光片组件的温度控制需求,设计了一种高精度温度控制系统。使用铂电阻作为测温传感器,测温电路可以达到0.05℃的温度采集精度;使用DSP作为主控制器,实现了滤光片温度的全数字控制;使用恒流源电路作为加热片的驱动控制电路,实现了加热功率的高精度、低噪声控制;建立了滤光片组件温度控制系统的数学模型,结合实际系统的阶跃响应曲线辨识得到系统模型参数,设计了系统的控制器,进行了仿真,给出了控制器的性能曲线;通过滤光片组件温度控制系统实验对控制器参数进行了整定,得到了优化的控制器参数。最后,给出了系统的实际温度控制结果,表明系统能够实现滤光片的高精度温度控制。

关键词：极光成像仪滤光片温度控制

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多功能灵敏固相时间分辨荧光免疫分析仪设计

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仪器仪表学报 2011年第11期32卷 2609-2615页

作者：宋克非张佩杰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

针对固相时间分辨荧光光谱的测量,设计出一种全新的固相时间分辨荧光免疫分析系统。使用氮分子激光器作为激发光源,采用积分球和单色仪相结合的荧光收集结构,使杂散光对样品荧光的影响降到最低;用光电倍增管进行光电转换,在500～700 nm... 详细信息

针对固相时间分辨荧光光谱的测量,设计出一种全新的固相时间分辨荧光免疫分析系统。使用氮分子激光器作为激发光源,采用积分球和单色仪相结合的荧光收集结构,使杂散光对样品荧光的影响降到最低;用光电倍增管进行光电转换,在500～700 nm范围实现了高分辨荧光光谱测量;利用数字方式实现取样积分功能,提高了系统的信噪比。系统可实现荧光寿命、时间分辨荧光光谱、物质浓度的自动测量,仪器的检测灵敏度可达10-12 mol/L,线性范围为10-12～10-9 mol/L,稳定性相对误差小于3%,荧光光谱分辨为0.5 nm。

关键词：固相时间分辨荧光免疫分析系统光栅单色仪积分球

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计算机控制的高精度光电折射仪

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仪器仪表学报 2005年第11期26卷 1159-1162页

作者：宋克非米宝永中国科学院长春光学精密机械研究所应用光学国家重点实验室长春130031

介绍了在该仪器上测量折射率值小于1.76和大于1.76的两种测量方法,给出了以计算机为核心的宽光谱高精度折射率全自动测量仪的基本组成、主要误差源和测控软件的一级数控流图,用该仪器对包括红外材料锗在内的多种样品进行了测量并给出了... 详细信息

介绍了在该仪器上测量折射率值小于1.76和大于1.76的两种测量方法,给出了以计算机为核心的宽光谱高精度折射率全自动测量仪的基本组成、主要误差源和测控软件的一级数控流图,用该仪器对包括红外材料锗在内的多种样品进行了测量并给出了部分测量结果,结果表明:在365.0nm至2600nm和2600nm至10600nm的波长范围内分别获得了优于±3×1-0 6和±2×1-0 4的测量精度。

关键词：高精度折射仪误差源自动测量

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紫外临边成像光谱仪时间同步系统的优化

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红外与激光工程 2014年第7期43卷 2270-2276页

作者：代霜王槐于涛宋克非中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了提高紫外临边成像光谱仪的系统在轨时间同步精度,提出了采用参考时钟源计算时钟漂移率的方法。对光谱仪的时间系统工作原理进行了分析,利用光谱仪系统中的1553B接口芯片的时标单元作为参考时钟源,获得连续的样本数据,确定了线性拟... 详细信息

为了提高紫外临边成像光谱仪的系统在轨时间同步精度,提出了采用参考时钟源计算时钟漂移率的方法。对光谱仪的时间系统工作原理进行了分析,利用光谱仪系统中的1553B接口芯片的时标单元作为参考时钟源,获得连续的样本数据,确定了线性拟合计算时钟漂移率,实现对时钟漂移进行动态补偿和光谱仪时间系统优化。给出了基于GPS时钟源的实时检测方法,采用高速FPGA芯片设计了时间同步系统;应用仿真测试设备,记录光谱仪时间同步误差的动态变化,实现了动态测量优化后的光谱仪时间同步误差的目的。实验结果表明:优化后的系统实际测量开始时间误差<13ms,不同测量持续时间下的测量结束误差<466.8 ms,不同积分时间下的测量结束误差<362.5 ms,满足光谱仪数据反演精度时间系统误差<512ms的要求。

关键词：紫外临边成像光谱仪时间系统时间同步精度数据反演

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一种空间相机焦距的自动温度补偿系统

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红外与激光工程 2012年第8期41卷 2085-2089页

作者：于涛徐抒岩宋克非中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

温度因素造成空间相机离焦,使相机的焦面不在最佳摄像范围内,为了实现焦面的自动控制,保证相机的成像质量,提出了一种空间相机焦距的自动温度补偿系统。首先,详细分析了目前相机焦面的补偿策略,针对其缺点和不足提出一种改进方法;其次,... 详细信息

温度因素造成空间相机离焦,使相机的焦面不在最佳摄像范围内,为了实现焦面的自动控制,保证相机的成像质量,提出了一种空间相机焦距的自动温度补偿系统。首先,详细分析了目前相机焦面的补偿策略,针对其缺点和不足提出一种改进方法;其次,介绍了该系统的构成、设计及其工作原理;最后,对其进行了实验验证。实验结果表明:离焦量可以控制在10μm以内,焦面的调整误差不大于1.3μm,温度水平控制满足系统设计要求。提出的空间相机焦距的自动温度补偿系统可以实现自动控制相机温度水平、自动计算相机的离焦量、自动控制相机的焦面,满足相机工作时焦面处于最佳摄像范围内的要求。

关键词：自动调焦温度水平空间相机

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采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法

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红外与激光工程 2014年第8期43卷 2757-2764页

作者：王金玲贺小军宋克非中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了提高多光谱与全色图像融合算法质量,提出了一种采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法。首先将多光谱图像变换至HSV彩色空间,并采用分水岭与区域合并的方法对V分量进行区域分割,得到区域分割映射,欧氏光谱距离作为区域合并的测... 详细信息

为了提高多光谱与全色图像融合算法质量,提出了一种采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法。首先将多光谱图像变换至HSV彩色空间,并采用分水岭与区域合并的方法对V分量进行区域分割,得到区域分割映射,欧氏光谱距离作为区域合并的测度。然后采用非下采样Contourlet变换(Nonsubsample Contourlet Transform,NSCT)对多光谱图像V分量和全色图像进行多分辨率分解,将区域分割结果映射至全色图像,通过计算对应区域间的互信息对多分辨率分解系数进行融合,获得融合图像的分解系数,最后通过NSCT反变换实现融合图像重构。图像融合算法对比实验表明,文中融合算法在充分保留了多光谱图像光谱信息的同时,尽可能多地注入了全色图像的细节信息,有效提高了多光谱图像的边缘特征。

关键词：图像融合图像分割非下采样Contourlet变换区域互信息

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