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基于红外被动测距的基线拟合算法研究 被引量：9
1
作者 宗鹏飞 王志斌 +1 位作者 张记龙 陈媛媛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期174-177,共4页
为了实现红外光谱被动测距技术的准确测距以及透过率的精确计算,采用插值法进行了基线拟合算法研究。以氧气A带为例,利用逐线积分计算出A吸收带两边的带外数据,采用多种插值拟合方法来拟合,进行了详细的理论分析和仿真验证。通过几种拟... 为了实现红外光谱被动测距技术的准确测距以及透过率的精确计算,采用插值法进行了基线拟合算法研究。以氧气A带为例,利用逐线积分计算出A吸收带两边的带外数据,采用多种插值拟合方法来拟合,进行了详细的理论分析和仿真验证。通过几种拟合结果的对比,多项式插值拟合取得了比较好的结果,拟合精度最高。结果表明,多项式插值拟合基线算法为建立透过率和距离等条件的数据库提供了方法,为被动测距的实时测量提供了坚实的基础。 展开更多
关键词 光谱学 氧气A带 基线拟合 逐线积分
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近红外氧气A带大气透过率的计算 被引量：8
2
作者 李晋华 王志斌 +2 位作者 陈媛媛 宗鹏飞 张鹏飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1142-1145,共4页
氧气A带具有单一的吸收气体成分和独特的谱线结构,大气中分布相对均匀,在大气辐射研究中具有广阔的应用前景。大气透过率是大气辐射传输计算的核心,为了快速计算大气透过率,提出带平均透过率的数学模型。将近红外氧气A吸收带作为研究对... 氧气A带具有单一的吸收气体成分和独特的谱线结构,大气中分布相对均匀,在大气辐射研究中具有广阔的应用前景。大气透过率是大气辐射传输计算的核心,为了快速计算大气透过率,提出带平均透过率的数学模型。将近红外氧气A吸收带作为研究对象,以普朗克黑体辐射为基础,分析了氧气A带在762 nm附近波段的光谱吸收理论,介绍了带平均透过率数学模型的原理及方法。为了验证模型的可行性和精确度,结合实验数据,与HITRAN2004数据库逐线积分法计算的透过率进行对比,精度达到2.2%,降低了计算时间。 展开更多
关键词 近红外 带平均透过率 大气透过率 氧气A带
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氧气A带目标红外距离反演算法仿真及实验研究 被引量：7
3
作者 王志斌 宗鹏飞 李晓 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期237-242,共6页
目标红外测距的实现同气体及其波段的选取密切相关。氧气A吸收带具有独特的谱线结构,对于火箭羽流或者高温辐射体的距离探测,氧气A吸收带是最佳的距离反演通道。通过深入研究逐线积分算法,设计了氧气A带标准光谱计算软件;利用吸收带带... 目标红外测距的实现同气体及其波段的选取密切相关。氧气A吸收带具有独特的谱线结构,对于火箭羽流或者高温辐射体的距离探测,氧气A吸收带是最佳的距离反演通道。通过深入研究逐线积分算法,设计了氧气A带标准光谱计算软件;利用吸收带带外数据,采用基线拟合的方法反演不同距离的带平均透射率,进而得到相应的距离。将ABB灯作为被测光源,在不同的距离下采集相应的光谱,并进行拟合计算,将实测数据的拟合计算结果同理论计算结果进行对比验证,其误差低于0.5%,在允许范围内。 展开更多
关键词 光谱学 逐线积分 红外测距 氧气A吸收带
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基于Elsasser模型的氧气A带红外目标被动测距 被引量：7
4
作者 李晋华 王召巴 王志斌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2582-2586,共5页
被动测距技术结构简单、隐身无源,尤其适用于现代军事目标的探测。发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。根据Lambert-Beer定律,确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系;分析吸收系数随环境参数变化... 被动测距技术结构简单、隐身无源,尤其适用于现代军事目标的探测。发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。根据Lambert-Beer定律,确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系;分析吸收系数随环境参数变化的分布规律,得到被测目标辐射强度分布。根据带平均透过率和高温气体辐射窄带模型计算方法,建立了基于洛伦兹线型的Elsasser模型近距离被动测距数学模型。用实测数据计算透过率与理论模型进行拟合,最终获得被测目标的距离信息,考虑周围环境对氧分子吸收系数的影响,校正测距精度。搭建了测距实验平台,10w黑体做光源,采用分辨率为17cm-1的光栅光谱仪,光谱输入端采用23mm口径的望远镜以提高光接收效率,水平方向分别对200m以内不同距离进行测试。实验结果表明,将测得数据经平滑处理后计算出透过率与相同条件下预测模型的预测值进行比较,精度小于2.18%。 展开更多
关键词 Elsasser模型 氧气A带 带平均吸收率 被动测距
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用于被动测距的氧气A带大气吸收仿真计算 被引量：4
5
作者 魏合理 戴聪明 +1 位作者 武鹏飞 唐超礼 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期409-413,共5页
氧气A带被动测距的关键是氧气吸收的准确计算.采用通用辐射大气传输计算软件(CART)模拟计算了不同光谱分辨率的氧气A带的吸收.结果表明:氧气A带的峰值吸收随路径单调增加到一饱和值,光谱分辨率越低,达到饱和的距离越远;光谱分辨率越高... 氧气A带被动测距的关键是氧气吸收的准确计算.采用通用辐射大气传输计算软件(CART)模拟计算了不同光谱分辨率的氧气A带的吸收.结果表明:氧气A带的峰值吸收随路径单调增加到一饱和值,光谱分辨率越低,达到饱和的距离越远;光谱分辨率越高达到饱和的距离越近.对于斜程地对空测距,天顶角越小饱和距离越近,天顶角越大饱和距离越远.氧气A带被动测距更适合于空对地目标的测距.在氧气A带被动测距的实际应用中需考虑光谱分辨率和天顶角的影响. 展开更多
关键词 氧气A带 吸收 被动测距 光谱分辨率
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仪器分辨率对氧气A带被动测距的影响分析
6
作者 李晋华 张敏娟 +1 位作者 王志斌 李世中 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1974-1978,共5页
透过率的计算是红外目标被动测距技术的核心,其精度直接影响到被测距离的精度,而仪器分辨率又直接影响到光谱信号的精度。为了研究光谱仪器分辨率对带平均透过率的影响,选用氧气A带为研究对象,采用基线拟合方式计算被测目标的带平均透过... 透过率的计算是红外目标被动测距技术的核心,其精度直接影响到被测距离的精度,而仪器分辨率又直接影响到光谱信号的精度。为了研究光谱仪器分辨率对带平均透过率的影响,选用氧气A带为研究对象,采用基线拟合方式计算被测目标的带平均透过率,利用随机Malkmus模型计算被测目标距离,从而获得仪器分辨率对被动测距的影响。为此,搭建了被动测距实验系统,通过对卤素灯光源在不同距离的光谱测量,验证仪器分辨率对带平均模式被动测距的影响。首先,介绍氧气A带透过率的计算方法,计算理论值;以卤素灯为光源,利用光谱仪分别测量相同距离不同分辨率的光谱曲线,计算实测大气透过率,分析光谱分辨率对单谱线的影响;然后,在分析比较透过率模型和实测透过率谱线的基础上,对透过率计算模型进行拟合、校正,验证光谱分辨率对带模型的影响。对于单条谱线,仪器的不同分辨率可测得的谱线区别较大,而对带平均谱线,相同波数点的光谱信号取平均,获得平均效应,使得被测谱线几乎没有变化;分辨率的模型选择需根据不同的应用场合、不同的精度要求选择合适的分辨率。实验结果表明:分辨率对单谱线的透过率影响较大,随着分辨率的降低,被捕获的光谱信息点取值越少,被测目标距离相关系数越小;分辨率对带平均透过率的计算影响较小,不同分辨率下测得的目标距离,几乎重合;而仪器分辨率越高则测量时间越长,当使用带平均透过率计算被测目标距离,在精度要求范围内,可以适当降低仪器分辨率,从而极大地提高测量速度,并达到测量实时性,同时降低系统搭建的成本。该结论可为透过率测量的应用提供依据。 展开更多
关键词 仪器分辨率 氧气A带 透过率 被动测距 曲线拟合
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