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干涉式大气垂直探测仪中面弹簧的有限元分析

光学精密工程 2006年第1期14卷 100-110页

作者：陶津平华建文代作晓王模昌中国科学院上海技术物理研究所上海200083

面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件,系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程。利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计。通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比,确定了螺旋缝... 详细信息

面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件,系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程。利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计。通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比,确定了螺旋缝形是相对最优缝形。进一步对螺旋缝形面弹簧做了系统分析,得到了螺旋缝形面弹簧中的基圆半径、螺距、旋转角度、指数、直径、开缝数、簧片厚度、材料的杨氏模量等参数在面弹簧轴向拉伸过程中,对其轴向刚度、径向刚度、刚度比的影响规律。根据有限元分析结果最终确定一组最优参数值r0=20 mm,a=20/π2mm/rad,θ1=πrad,b=2,=200 mm,n=3,t=0.2 mm,E=1.3 e11 Pa,并据此加工成实物。对实物的实测结果表明,螺旋缝形面弹簧具有的轴向行程和较大的刚度比达到了设计目标,验证了有限元分析结果的准确性和合理性。

关键词：大气垂直探测仪面弹簧螺旋缝形有限元分析

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干涉式大气垂直探测仪主光学装置设计

科学技术与工程 2006年第2期6卷 161-165页

作者：孙磊陶津平华建文中国科学院上海技术物理研究所上海200083

介绍了干涉式大气垂直探测仪主光学装置光学系统和机械结构的设计,分析了光学系统的成像质量,利用有限元技术对机械结构进行了分析和计算,得到了满足仪器性能要求的设计结果。

关键词：大气垂直探测仪光学设计机械设计有限元分析

风云四号干涉式大气垂直探测仪在台风监测中发挥重要作用

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红外 2018年第8期39卷 49-49页

“玛莉亚”“安比”“云雀”“摩羯”……今夏台风一个接一个。你是否感觉到今年台风预报比往年更加精准、及时？这是因为2016年11月升空的风云四号气象卫星上，那些实现了技术代际提升、步入世界先进水平的“风云眼”.

关键词：台风监测大气垂直探测仪干涉式台风预报气象卫星

FY-4大气垂直探测仪扫描镜的太阳入侵研究

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红外与毫米波学报 2011年第5期30卷 433-438页

作者：叶荣尹球匡定波胡勇中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院研究生院北京100039 上海市卫星遥感与测量应用中心上海201100

针对FY-4三轴稳定静止卫星上遥感器的夜间太阳入侵问题,建立了星上遥感器的太阳辐照模型,由此计算了星上任意面元的太阳入射角系数和太阳辐射.针对其上的大气垂直探测仪结合遮光罩实际设计参数,分析了扫描镜的每日太阳入射角系数、太阳... 详细信息

针对FY-4三轴稳定静止卫星上遥感器的夜间太阳入侵问题,建立了星上遥感器的太阳辐照模型,由此计算了星上任意面元的太阳入射角系数和太阳辐射.针对其上的大气垂直探测仪结合遮光罩实际设计参数,分析了扫描镜的每日太阳入射角系数、太阳辐射、太阳入侵的时刻、入侵持续时间以及接受的太阳辐照的年变化曲线,并与GOES-8(地球静止轨道环境卫星8号)实测数据作比较,验证了计算的合理性和正确性.

关键词： FY-4静止卫星大气垂直探测仪太阳入侵三轴稳定

FY-4卫星高光谱大气探测驻留控制与定位精度分析

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遥测遥控 2024年

作者：商建刘成保杨磊黄攀王静张志清王田野韩昌佩曹赟王嘉琛耿同国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 许健民气象卫星创新中心中国气象局遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室中国科学院空间应用工程与技术中心北京航空航天大学航天科工智能运筹与信息安全研究院(武汉)有限公司中国科学院软件研究所上海卫星工程研究所中国科学院上海技术物理研究所

静止轨道干涉式大气垂直探测仪装载在中国新一代静止轨道气象卫星风云四号上，是世界上第一个运行在静止轨道上的高光谱垂直探测仪器。在高光谱探测过程中，使“驻留”观测的目标保持高精度稳定是静止轨道高光谱红外大气探测的关键。风... 详细信息

静止轨道干涉式大气垂直探测仪装载在中国新一代静止轨道气象卫星风云四号上，是世界上第一个运行在静止轨道上的高光谱垂直探测仪器。在高光谱探测过程中，使“驻留”观测的目标保持高精度稳定是静止轨道高光谱红外大气探测的关键。风云四号卫星是我国高轨气象卫星首次采用三轴稳定姿态控制平台的卫星，这给探测仪的高精度定位带来很大挑战。高精度的观测计划稳定性需要卫星平台、姿态控制、有效载荷和地面系统共同完成，过程非常复杂。本文在介绍探测仪的探测原理和工作模式设计的基础上，对探测仪星地一体化定位的关键技术进行研究，并利用仪器在轨获得的实测数据对驻留控制精度与定位精度开展检验及分析。结果表明，探测仪达到了1/10像元的驻留控制精度与1像元的定位精度。

关键词：星地一体化定位三轴稳定静止轨道卫星大气垂直探测仪风云四号

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红外傅里叶光谱仪光谱细化的高速并行实现

红外技术 2017年第9期39卷 848-854页

作者：张磊邹曜璞韩昌佩中国科学院大学北京100049 中国科学院红外探测与成像技术实验室上海200083

大气垂直探测仪在进行光谱定标或者光谱分析时,对局部光谱的光谱分辨率有较高的要求,这时需要对光谱进行细化处理。传统的光谱细化,多采用DTFT、DCT等方法,计算量非常大,即使采用优化的CZT算法,其计算量也是非常巨大的。随着市面上大量... 详细信息

大气垂直探测仪在进行光谱定标或者光谱分析时,对局部光谱的光谱分辨率有较高的要求,这时需要对光谱进行细化处理。传统的光谱细化,多采用DTFT、DCT等方法,计算量非常大,即使采用优化的CZT算法,其计算量也是非常巨大的。随着市面上大量多核处理器的出现,使得利用多核处理器对CZT算法进行快速并行优化成为可能。本文介绍了一种基于多核并行实现CZT的算法并分析了算法运算量,在TMS320C6678多核DSP处理器上进行了验证。实验结果表明,该方法可以极大地缩短CZT的运行时间,同时可以通过调整参数控制对底层资源的使用,为实现大点数的频谱细化提供了一种全新的解决方案。

关键词：大气垂直探测仪光谱定标光谱细化 CZT 多核并行

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我国首颗第二代静止气象卫星风云-4升空

国际太空 2016年第12期 6-12页

作者：张志清董瑶海丁雷王淦泉方翔张效信黄富祥国家卫星气象中心上海航天技术研究院中国科学院上海技术物理研究所

2016年12月11日，我国第二代静止轨道气象卫星的首发星风云-4由长征-3B运载火箭发射升空。它采用三轴稳定控制，接替采用自旋稳定的风云-2，其连续性、稳定性可大幅度提高我国静止气象卫星探测水平。卫星的辐射成像通道由风云-2的5个增... 详细信息

2016年12月11日，我国第二代静止轨道气象卫星的首发星风云-4由长征-3B运载火箭发射升空。它采用三轴稳定控制，接替采用自旋稳定的风云-2，其连续性、稳定性可大幅度提高我国静止气象卫星探测水平。卫星的辐射成像通道由风云-2的5个增加到14个，接近欧美第三代静止气象卫星的16个通道。风云-4还配备了有912个光谱探测通道的干涉式大气垂直探测仪，可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测，这是欧美第三代静止气象卫星所不具备的。

关键词：静止气象卫星静止轨道第二代升空星风大气垂直探测仪探测通道火箭发射

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空间光学遥感器太阳光照分析计算方法的研究

红外 2009年第10期30卷 27-32页

作者：叶荣胡勇中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院研究生院北京100039

本文针对空间光学遥感器的太阳光照分析问题,综合考虑现有的研究技术和基础,介绍并比较了3种常用方法的优缺点,并根据空间遥感器镜面反射与漫反射情形并存的情况,提出了一种新的计算思路,即揉合了辐射度法和光线跟踪法的光照图法。根据... 详细信息

本文针对空间光学遥感器的太阳光照分析问题,综合考虑现有的研究技术和基础,介绍并比较了3种常用方法的优缺点,并根据空间遥感器镜面反射与漫反射情形并存的情况,提出了一种新的计算思路,即揉合了辐射度法和光线跟踪法的光照图法。根据这个思路在VC中建立仿真计算软件,并以FY-4大气垂直探测仪模型为例,定量计算了其光机结构主要部件的太阳光照仿真数据。

关键词：太阳光照分析辐射度法光线跟踪光照图大气垂直探测仪

冬奥赛场卫星和地基微波辐射计气温廓线观测对比和验证

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气象科技 2022年第4期50卷 485-493页

作者：张鹏咸迪孙雪琪王银钢尹佳莉北京市气象探测中心北京102600 中国气象局空间天气重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 张家口市气象局河北075000

利用探空站数据对北京和张家口冬奥赛场周边地区的地基微波辐射计和FY-4A大气垂直探测仪资料进行验证分析。选取2020年全年FY-4A大气垂直探测仪资料以及2020年12月至2021年3月期间对冬奥赛事有重要影响的寒潮前后、雾霾和沙尘暴这3种不... 详细信息

利用探空站数据对北京和张家口冬奥赛场周边地区的地基微波辐射计和FY-4A大气垂直探测仪资料进行验证分析。选取2020年全年FY-4A大气垂直探测仪资料以及2020年12月至2021年3月期间对冬奥赛事有重要影响的寒潮前后、雾霾和沙尘暴这3种不同天气现象下探测得到的气温廓线数据进行个例分析。结果表明:在晴空条件下,地基微波辐射计和FY-4A大气垂直探测仪探测大气垂直气温的精度较高,平均相关系数达到0.97,低层大气(500 hPa以下)较高层大气探测结果的一致性较好;大气污染对探测精度产生一定影响,其中PM2.5产生的影响较小,PM10的提高对FY-4A大气垂直探测仪的探测产生较大影响,尤其是发生沙尘暴时,星载探测仪无法对低层大气进行探测。经过对比和验证,卫星探测作为补充探测手段,可以与地基微波辐射计互相补充,尤其是在空间覆盖和时间分辨率上具备一定优势,但在有云和沙尘暴的天气条件下无法对低层大气开展探测;地基微波辐射计可以对一个地点的大气垂直参数开展不间断的探测,与探空站数据的一致性较高。卫星探测和地基微波辐射计均可以为冬奥赛事提供高时间分辨率的探测数据,为数值天气预报提供有力的数据支撑。

关键词：探空站地基微波辐射计风云四号大气垂直探测仪气温廓线北京冬奥会