發(fā)布時間：2023-04-16 20:02

　　由于熱紅外遙感技術應用越來越廣,許多國家都發(fā)射了搭載熱紅外傳感器的衛(wèi)星,同時匹配衛(wèi)星載荷的熱紅外通道的在軌場地輻射定標技術也需要提升。目前星載遙感器的場地輻射定標實驗多是通過人工跑場的方式完成,人力物力成本較高,測量精度和測量頻率較低。為了進一步提高場地定標實驗的頻次與精度,降低定標實驗成本。研制具有野外長期自動化觀測功能的多通道自校準熱紅外輻射計(Multi-channel Self-calibrated Thermal Infrared Radiometer,MSIR),通過在計算機智能控制系統(tǒng)的作用下,儀器自動完成目標信號的數(shù)據(jù)采集、存儲與發(fā)送過程,有利于實現(xiàn)星載遙感器的場地自動化定標。本文根據(jù)計算機控制技術在自動化觀測儀器研制中的應用,圍繞MSIR的設計需求和工作原理,采用傳統(tǒng)的嵌入式控制系統(tǒng),開展了基于STM32單片機的MSIR電子學系統(tǒng)設計工作。該儀器工作波段范圍為8～14 μm,通過單片機控制濾光輪精確轉(zhuǎn)動實現(xiàn)多通道觀測功能,可以匹配更多星載熱紅外遙感器的光譜通道,提高測量精度和儀器的適用性。通過單片機控制反射鏡精確轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對目標輻亮度和大氣下行輻亮度的多角度測量,可以去...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 自動化定標的概述與意義
        1.1.1 自動化定標的意義
        1.1.2 熱紅外輻射計在自動化定標中的應用
    1.2 熱紅外輻射計研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 論文主要內(nèi)容
第2章 熱紅外輻射計電子學系統(tǒng)需求分析
    2.1 總體需求
    2.2 功能性需求
        2.2.1 探測模塊需求
        2.2.2 校準模塊需求
        2.2.3 運動控制模塊需求
        2.2.4 遠程通信模塊需求
        2.2.5 供電模塊需求
        2.2.6 上位機模塊需求
    2.3 非功能性需求
        2.3.1 可靠性
        2.3.3 環(huán)境適應性
    2.4 本章小結(jié)
第3章 熱紅外輻射計電子學系統(tǒng)總體方案
    3.1 儀器總體原理介紹
        3.1.1 結(jié)構組成
        3.1.2 工作原理
    3.2 電子學系統(tǒng)總體方案
    3.3 部分元器件選型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 電子學系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)
    4.1 探測模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.1.1 探測模塊硬件電路設計
        4.1.2 探測模塊軟件設計與實現(xiàn)
    4.2 校準模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.2.1 校準模塊硬件電路設計
        4.2.2 校準模塊軟件設計與實現(xiàn)
    4.3 運動控制模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.3.1 運動控制模塊硬件電路設計
        4.3.2 運動控制模塊軟件設計與實現(xiàn)
    4.4 環(huán)境檢測模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.4.1 環(huán)境檢測模塊硬件電路設計
        4.4.2 環(huán)境檢測模塊軟件設計與實現(xiàn)
    4.5 通信模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.5.1 通信模塊硬件電路設計
        4.5.2 通信模塊軟件設計與實現(xiàn)
    4.6 供電模塊詳細設計與實現(xiàn)
        4.6.1 儀器功耗分析
        4.6.2 供電方案設計與實現(xiàn)
    4.7 控制軟件設計與實現(xiàn)
        4.7.1 主控板片上軟件設計與實現(xiàn)
        4.7.2 上位機軟件設計與實現(xiàn)
    4.8 電子學系統(tǒng)整機聯(lián)調(diào)
    4.9 本章小結(jié)
第5章 實驗測試與結(jié)果分析
    5.1 探測器信號采集功能測試
    5.2 多通道與多角度切換功能測試
    5.3 遠程通信與人機交互功能測試
    5.4 環(huán)境適應性測試
    5.5 輻射定標測試
        5.5.1 內(nèi)置黑體測試
        5.5.2 通道固有參數(shù)擬合
        5.5.3 通道定標系數(shù)擬合
        5.5.4 不確定度分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 存在的問題與展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3791777