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《哈尔滨工业大学》 2010年
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大气背景测量多通道光学系统及其测量能力研究

吴昌力  
【摘要】:大气层是地球生物赖以生存的保证,随着人类活动空间的延伸,以及出于对国家安全的考虑,人类已开始部署天基系统对整个大气层进行测量分析,目的是通过对大气背景信息的研究,为进行在背景信息中识别目标计划以及系统设计积累经验。本文对大气背景测量多通道光学系统及其测量能力进行了研究,主要包括以下内容: 首先,分析了国内外大气背景测量光学系统的性能及特点,并对大气背景特征以及大气传输特性进行了简要分析。 接着,以美国用于大气背景测量的MSTI-3多通道光学系统为研究对象进行了深入分析。主要包括:(1)论证了光学系统特性参数;(2)分析了光学系统各个通道特点及主要作用;(3)利用ZEMAX软件模拟了各个通道光学系统,并对成像质量进行了评价;(4)对中波红外通道和短波红外通道热焦点飘移进行了计算,并对该系统采用的热补偿措施进行了详细分析;(5)结合探测器性能,对多通道光学系统各个通道进行了信噪比计算以全面评价系统总体测量能力;(6)利用杂散辐射分析软件Tracepro建立了光机模型并对光学系统进行了杂散辐射分析。主要分析了锥状挡光板和视场光栏对视场外光线的抑制作用,以及中波4.21~4.43μm波段机械结构内壁自身辐射对测量能力的影响,验证了红外通道采用新型冷光栏和分段制冷的好处。 论文最后根据复消色差理论,对MSTI-3可见近红外通道进行了改进设计,改进后该通道MTF接近衍射限,成像质量更好;又根据信噪比要求,重新给出了光学系统指标参数,并进行了多通道光学系统设计和公差分配。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH765.84

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【引证文献】
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1 杜鹏;龙夫年;;新型大面阵彩色CCD航测相机光学系统设计[J];光学技术;2011年04期
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1 吴耀;大视场红外搜索光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【参考文献】
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10 朱文超;李卓;蔡本睿;;射频/红外共口径模拟器中准直光学系统的设计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
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1 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
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1 王悦竹;80口径观鸟镜ED光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
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3 刘帅男;机织物规格要素与其光泽性能的关系研究[D];浙江理工大学;2010年
4 李洋;数码相机变焦距物镜设计[D];大连理工大学;2010年
5 曾绍平;基于CCD成像的火车轮对直径测量系统[D];南昌大学;2010年
6 高玮玮;视网膜细胞显微镜波前重建技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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9 徐学明;固体浸没透镜在荧光显微镜中的应用研究[D];天津大学;2010年
10 宫仁敏;一种便携式激光多普勒测速系统的研究[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
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1 晋培利;李晓林;毛登森;曹秋生;;红外预警探测系统的现状和发展[J];光电技术应用;2006年03期
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1 王慧;面阵CCD航测相机成像模型与处理技术[D];解放军信息工程大学;2006年
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1 赵旭东;滑环伺服系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
【二级参考文献】
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2 吴耀;大视场红外搜索光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 邵登云;基于热—结构耦合的光学系统热影响分析[D];西安电子科技大学;2010年
4 张续严;空间目标探测双通道光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李丽艳;用于多普勒干涉测振的光学系统研究[D];长春理工大学;2010年
6 周艳;星敏感器光学系统测试设备研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 刘劲;光学系统热振动及大口径天线温度效应研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 能芬;实际光学系统仿真成像研究[D];浙江大学;2012年
9 李素云;纳米精度计量光栅传感器的理论研究[D];安徽大学;2007年
10 齐宪林;基于热—结构耦合的光学系统尺寸稳定性分析[D];西安电子科技大学;2009年
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