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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 109-116页

作者：陈洪猛李军刘京黄伟张英杰陈燕鲁耀兵北京无线电测量研究所北京100854

高海情下,由于海面舰船目标在偏航、俯仰和横滚3个维度的非规则运动引入的高阶相位,导致机载雷达对海面舰船目标直接进行合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像时会出现散焦现象。针对此问题,提出一种基于Radon时频分析的机... 详细信息

高海情下,由于海面舰船目标在偏航、俯仰和横滚3个维度的非规则运动引入的高阶相位,导致机载雷达对海面舰船目标直接进行合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像时会出现散焦现象。针对此问题,提出一种基于Radon时频分析的机载海面舰船目标SAR-逆SAR(inverse SAR,ISAR)混合成像方法。首先,建立了机载海面舰船目标SAR-ISAR混合成像模型,将海面舰船目标的三轴转动引起的舰船成像模糊问题转化为高阶相位误差的估计问题。然后,基于Radon时频分析的方法精确估计运动舰船目标的高阶相位信息,并构造相应的高阶相位因子进行补偿。最后,基于估计的高阶相位信息对舰船目标进行SAR-ISAR精聚焦成像,实测数据的处理结果验证了所提方法的有效性。

关键词：机载雷达海面舰船目标合成孔径雷达-逆合成孔径雷达混合成像

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基于梯度融合的极化SAR图像引导滤波

系统工程与电子技术 2025年

作者：李响曾顶殷君君国贤玉杨健北京无线电测量研究所北京科技大学计算机与通信工程学院清华大学电子工程系

在极化合成孔径雷达（synthetic aperture radar， SAR）图像的引导滤波降噪算法中，常见的方法都引入了非线性核函数，而忽略了优化引导图像的构造方法。本文提出一种基于梯度融合的极化SAR引导滤波算法进行舰船数据降噪。文章对比了... 详细信息

在极化合成孔径雷达（synthetic aperture radar， SAR）图像的引导滤波降噪算法中，常见的方法都引入了非线性核函数，而忽略了优化引导图像的构造方法。本文提出一种基于梯度融合的极化SAR引导滤波算法进行舰船数据降噪。文章对比了不同梯度计算方法，利用优化后的似然比梯度获取舰船边缘梯度图像，通过图像二值化以及形态学操作获取到梯度信息和强度信息的融合图像，并将其作为引导图像对原极化SAR数据进行引导滤波。通过多幅SAR图像引导滤波降噪实验证明，所提算法能够解决SAR领域现有引导滤波中非线性核函数降噪效果不佳问题，其目测结果和数值指标优于改进Lee滤波以及非线性核函数引导滤波算法。

关键词：极化合成孔径雷达引导滤波似然比梯度信息融合

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基于频率-时间映射的微波光子频率测量技术

航空学报 2025年第3期46卷 25-32页

作者：王璐王立李林郭绍刚郑然张恒康北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190

微波信号的频率测量在航空航天等领域中具有广泛的应用需求。传统的基于纯电子学手段的频率测量方案频率范围和带宽受限,难以实现对高频率、大带宽信号的测量。微波光子技术能够结合光子技术和微波技术的各自优势,具有大带宽、高载频、... 详细信息

微波信号的频率测量在航空航天等领域中具有广泛的应用需求。传统的基于纯电子学手段的频率测量方案频率范围和带宽受限,难以实现对高频率、大带宽信号的测量。微波光子技术能够结合光子技术和微波技术的各自优势,具有大带宽、高载频、低损耗、抗电磁干扰和高分析精度等特点,可实现高性能的微波信号频率测量。系统性地综述了基于频率-时间映射机理的微波光子频率测量技术,介绍了频率-时间映射的基本原理,并对基于色散介质和不同种类扫频组件的频率-时间映射方案进行了详细介绍,最后对该领域的发展进行了总结和展望。

关键词：光电测量微波信号频率测量微波光子学频率-时间映射光电信号处理

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基于纳秒光脉冲激发的里德伯原子光谱

物理学报 2025年第1期74卷 125-132页

作者：蔡婷何军刘智慧刘瑶苏楠史鹏飞靳刚成永杰王军民山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 北京无线电计量测试研究所北京100039 山西大学省部共建极端光学协同创新中心太原030006

通过852 nm连续激光和509 nm脉冲激光级联激发,在室温铯原子气室中实现了里德伯原子电磁诱导透明(EIT)光谱.509 nm纳秒激光脉冲功率~173 W,脉冲重复频率在300 kHz-100 MHz范围连续可调,脉宽在1-100 ns范围连续可调.实验研究了里德伯EIT... 详细信息

通过852 nm连续激光和509 nm脉冲激光级联激发,在室温铯原子气室中实现了里德伯原子电磁诱导透明(EIT)光谱.509 nm纳秒激光脉冲功率~173 W,脉冲重复频率在300 kHz-100 MHz范围连续可调,脉宽在1-100 ns范围连续可调.实验研究了里德伯EIT光谱与509 nm脉冲激光参数的关系.时域周期脉冲光在频域上等效为相干频率梳,通过激光脉冲参数调节实现了可控速度群原子的里德伯态激发.基于光脉冲激发的原子干涉光谱具有高信噪比,在量子传感和量子模拟领域有潜在的应用价值.

关键词：里德伯原子纳秒脉冲激光电磁感应透明光谱速度选择光谱

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基于中红外吸收光谱的痕量水汽在线测量

光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 358-363页

作者：钟翔雨史青张步强张宇露刘晓英蒙瑰牛慧文邵文博周建发北京遥测技术研究所北京100076

痕量水汽检测在半导体芯片制造、大气模型研究、高纯气体制备等方面发挥重要作用。针对痕量水汽浓度的精确、快速测量的需求,提出基于5020 nm中红外激光器的可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对高纯氮气中的痕量水汽进行实时在线测... 详细信息

痕量水汽检测在半导体芯片制造、大气模型研究、高纯气体制备等方面发挥重要作用。针对痕量水汽浓度的精确、快速测量的需求,提出基于5020 nm中红外激光器的可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对高纯氮气中的痕量水汽进行实时在线测量的方案。气体在中红外波段具有高选择性和吸收能力的特点,在此波段进行痕量水汽检测具有选择性好、灵敏度高、响应时间短等优点。根据HITRAN数据库中光谱参数对水汽吸收谱线进行仿真,仿真结果表明H2O在5020.36 nm处有强吸收,且无其他气体干扰,选取该谱线对高纯氮气中的水汽吸收进行研究。选用5020 nm中心波长的带间级联激光器(ICL)作为光源搭建TDLAS实验系统。激光器输出激光分为两路,一路作为参考光路,用于获得吸收池外的背景水汽吸收,另一路为测量光路,通过Herriott吸收池获得待测气体中的水汽吸收,吸收池内光程L=10 m。探测器将接收到的光信号转换为电信号,经放大电路放大后被采集并传输到计算机,采样频率为25 MHz。分别对参考、测量光路信号进行基线拟合和Voigt线型拟合,得到水汽的吸光度曲线和积分吸光度,通过计算扣除测量光路中的背景水汽吸收,得到高纯氮气中的痕量水汽浓度。将上述反演过程的算法嵌入软件平台,对采集的透射光强数据直接进行反演处理,实时得到吸收池内高纯氮气中的水汽浓度值,响应时间为12 s。待水汽浓度值稳定后,取30次测量结果的平均值作为各批次高纯氮气水汽浓度的实验结果。实验结果表明,测量得到的各批次高纯氮气的痕量水汽浓度与国家标准要求的高纯氮气中水汽浓度之间的偏差小于±5%,最大偏差为-3.04%,对实验结果进行误差分析,计算得到水汽体积分数的不确定度最大为0.159×10^(-6)。该实验装置可以在中红外波段对高纯气体中痕量水汽浓度进行准确、可靠的在线测量,为中红外波段进行痕量气体在线监测提供一种切实可行的方案。

关键词：中红外吸收光谱痕量水汽在线测量

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基于自注意力的双波段预警雷达微动融合识别

系统工程与电子技术 2023年第3期45卷 708-716页

作者：赵庆媛赵志强叶春茂鲁耀兵北京无线电测量研究所北京100854

针对预警雷达对气动目标协同识别的需求,提出一种自适应权重双输入自注意力残差融合识别方法。通过分析不同波段雷达对气动目标的微动差异性,在传统卷积块注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)残差网络的基础上进行... 详细信息

针对预警雷达对气动目标协同识别的需求,提出一种自适应权重双输入自注意力残差融合识别方法。通过分析不同波段雷达对气动目标的微动差异性,在传统卷积块注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)残差网络的基础上进行针对性改进,设计加权双输入CBAM(weighted double input-CBAM,WDI-CBAM)残差结构,对两种波段的时频图浅层特征自动分配权重并融合,从而均衡不同波段对目标识别的贡献度。仿真和实测数据处理结果表明,WDI-CBAM残差网络训练代价小,在信噪比较低及驻留时间较短的情况下识别率高。可视化结果进一步证明了所提方法能够合理分配不同波段输入对气动目标分类的重要性。

关键词：自注意力机制权重自适应双波段融合气动目标识别

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面向城市道路安全的ARAIM保护级优化方法

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北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 222-234页

作者：邓思瑜孙蕊张立东胡浩亮南京航空航天大学民航学院南京211106 中国航空无线电电子研究所民航空管航空电子技术重点实验室上海200241

目前,以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展,此类应用不仅对全球卫星导航系统(GNSS)的精度有着一定的要求,同时对GNSS的完好性也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术作为一种低成本、自主性强的完好性监测算法,... 详细信息

目前,以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展,此类应用不仅对全球卫星导航系统(GNSS)的精度有着一定的要求,同时对GNSS的完好性也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术作为一种低成本、自主性强的完好性监测算法,目前已经在空旷的航空领域受到广泛的关注,但是在城市环境的应用尚属空白,且面向航空应用空旷环境下的传统ARAIM算法对完好性风险和连续性风险分配较为简单、导致计算的保护级数值过于保守。针对上述问题,本文提出一种基于教与学(TLBO)算法的保护级优化方法,可以实现城市道路安全的完好性需求下完好性风险和连续性风险的合理分配,从而提高多星座ARAIM的可用性。车载实测数据表明,在全球定位系统(GPS)+伽利略卫星导航系统(GAL)双星座场景下,水平保护级(HPL)和垂直保护级(VPL)的平均优化率为50.58%和44.14%,10 m级告警门限(AL)对应的ARAIM可用性提高了51.29%;GPS+GAL+BDS多星座场景下,HPL和VPL的平均优化率为59.59%和56.33%,10 m级AL对应的ARAIM可用性提高了99.29%。

关键词：先进接收机自主完好性监测垂直保护级水平保护级风险概率分配教与学算法

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宽频电流互感器误差测量仪研制

计量学报 2025年第1期46卷 19-24页

作者：金海彬胡志远梁晟直任秀伟北京东方计量测试研究所北京100086 山西互感器电测设备有限公司山西太原030009

利用电流比较仪测量微小误差电流的原理,采用嵌入式控制模块,由电流互感器误差校验回路中电流标准回路的电流信号产生的工作电压,通过程控的电导箱和电容箱产生与工作电压同相和正交的高准确度微差电流,并与被测电流互感器误差电流同时... 详细信息

利用电流比较仪测量微小误差电流的原理,采用嵌入式控制模块,由电流互感器误差校验回路中电流标准回路的电流信号产生的工作电压,通过程控的电导箱和电容箱产生与工作电压同相和正交的高准确度微差电流,并与被测电流互感器误差电流同时输入电流比较仪绕组,再通过高分辨力的数字指零仪进行自主平衡测量,实现了0.00001%至10%宽误差范围和50 Hz至1 kHz宽频带电流互感器的比值误差和相位误差的测量,与传统的电流互感器校验仪相比具有准确度高,测量范围宽和测量速度快等优点。

关键词：电磁计量误差测量仪电流互感器校验仪宽频带

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基于毫米波多基线InSAR的雷达测绘技术

雷达学报（中英文） 2019年第6期8卷 820-830页

作者：李军王冠勇韦立登鲁耀兵胡庆荣北京无线电测量研究所

机载毫米波InSAR具备不受光照限制、测绘幅宽大、测绘精度高的特点,近年来随着其技术的不断发展和完善,逐渐成为一种被广泛关注的测绘手段。在针对小型飞行平台的高精度毫米波InSAR系统设计中,InSAR基线构型、多基线配置、外部数字高程... 详细信息

机载毫米波InSAR具备不受光照限制、测绘幅宽大、测绘精度高的特点,近年来随着其技术的不断发展和完善,逐渐成为一种被广泛关注的测绘手段。在针对小型飞行平台的高精度毫米波InSAR系统设计中,InSAR基线构型、多基线配置、外部数字高程模型(DEM)参考及InSAR处理流程是系统设计的核心。该文分析了机载毫米波InSAR系统中基线参数对干涉高程测量的影响,提出基于一体化天线吊舱的毫米波多基线InSAR系统设计思路,在此基础上提出基于时域成像算法的毫米波多基线InSAR测高处理流程。最后,实测数据实验验证了该文给出的机载毫米波多基线InSAR系统及其干涉数据处理方法在大比例尺测绘任务中的可行性和有效性。

关键词：干涉合成孔径雷达毫米波多基线高程测量时域成像