一、彗星的CCD成像观测（论文文献综述）
张莹莹[1]（2021）在《小行星自主着陆轨迹规划和控制方法研究》文中研究指明针对小行星着陆任务中的探测器动力学耦合、多约束、非凸性强、不确定性大等特点,考虑到对精确着陆、自主性控制、机载实时计算和鲁棒性的要求,本文对小行星自主着陆轨迹规划和控制方法进行了研究,具体内容包括:分析小行星着陆任务特性,划分着陆小行星过程,给出小行星引力场和探测器动力学的建模,以及保证探测器安全飞行和着陆点跟踪、控制能力受限、飞行开始和结束等约束的数学表达,综合考虑燃料消耗和飞行时间等性能,建立了小行星着陆轨迹规划最优控制问题。采用hp-伪谱法对该最优控制问题进行求解,并给出了不同性能指标和求解精度下的仿真结果。结果表明,用hp-伪谱法求解能够获得满足多约束条件的小行星着陆轨迹,迭代次数少但不同性能指标下的计算时间差异大,且在求解精度变高时配点数和计算时间全部激增,说明hp-伪谱法的计算耗时不稳定、起伏较大,因此使用hp-伪谱法求解不适合于在着陆小行星的自主性控制和机载实时计算方面的应用。考虑到机载实时计算的需求,使用收敛性好和解具有全局最优性的凸规划来研究小行星着陆轨迹规划问题。首先针对固定时间的小行星着陆轨迹规划最优控制问题,给出了对基于修正罗德里格参数形式的动力学和非凸状态约束的凸化处理过程,然后给出并证明了耦合动力学下对非凸控制约束进行凸化的方法。考虑到凸化处理中可能出现的人工不可行性和解无界问题,采用对初始参考敏感度低的包含虚拟控制和状态信赖域约束的序列凸规划方法进行求解。通过仿真验证,该求解方法可行并且比hp-伪谱法具有更快和更稳定的计算速度;而有无考虑小行星引力工况下在不同小行星上着陆的仿真结果表明,体积和质量较小的小行星的引力作用类似于扰动并对轨迹规划影响很小;另外,通过与基于四元数的小行星着陆轨迹凸规划问题的仿真结果对比发现,采用修正罗德里格参数建立动力学模型不仅能减少优化参数数量并且能减少求解中的迭代次数和提高求解速度。进一步地使用凸规划来研究具有分段状态约束的小行星着陆轨迹规划最优控制问题。首先引入两个时间膨胀系数将系统状态方程进行时间归一化处理,从而将分段状态约束优化问题转化为固定归一化时间的优化问题;然后给出了时间归一化问题的凸化和离散化过程,并提出了对同时考虑飞行时间和燃料消耗的复合指标问题的凸化处理方法。考虑到对原问题进行时间归一化处理后,系统状态方程的非凸性增强,所以使用包含状态、控制和时间膨胀系数的全变量信赖域约束的序列凸规划方法进行求解,并对虚拟控制和信赖域的有效性以及序列凸规划的收敛性进行了分析。通过仿真验证了在凸规划框架下求解分段状态约束优化问题的可行性,并给出了适合作为控制器跟踪轨迹的轨迹规划算法,以及分析了复合指标问题中燃料消耗罚因子和状态约束中约束椭球大小对飞行时间的影响。最后考虑到小行星着陆自主性的要求,需要机载控制器的控制方法具有计算速度快、可靠性高和鲁棒性强等特点,因此使用具有在线滚动优化、反馈校正和对参考轨迹有很好跟踪效果的模型预测控制来实现着陆小行星的闭环控制。首先对模型预测控制中预测方程、优化求解和反馈机制进行数学描述,给出了基于模型预测的小行星自主着陆轨迹跟踪控制方法。然后采用分段状态约束下的小行星着陆轨迹凸规划算法和固定时间小行星着陆轨迹凸规划算法组成的联合算法给出跟踪轨迹,并通过仿真验证了该控制方法具有很好的控制和跟踪效果,并且通过在每次滚动优化的当前状态上施加扰动和存在小行星自转周期观测误差的打靶仿真说明了模型预测控制具有较好的抗干扰和克服系统不确定性的能力。
林隽,黄善杰,李燕,种晓宇,张珅毅,李明涛,张艺腾,周斌,欧阳高翔,项磊,董亮,季海生,田晖,宋红强,刘煜,金振宇,冯晶,张洪波,张贤国,张伟杰,黄旻,吕群波,邓雷,符慧山,程鑫,汪敏[2]（2021）在《太阳爆发抵近探测——“触碰计划”》文中研究指明本文旨在介绍一项具有重大科学意义和应用价值的深空探测任务构想.该任务将对驱动恒星大尺度爆发过程的中心结构（即磁重联电流片）进行抵近（原位）探测,主要目的是详细研究发生在离地球最近的恒星——太阳上的大尺度磁重联过程的精细物理特征,揭示太阳系中最为剧烈的能量释放过程（即太阳爆发或太阳风暴）的奥秘.该任务的科学目标:磁重联过程是发生在宇宙磁化等离子体中的能量转换和释放的核心过程,其一直是太阳物理、等离子体物理、空间科学研究领域内的一个极为重要的研究课题及研究方向.通过抵近观测可以将同样设备的分辨能力提高5～20倍,将提供在地球附近无法获得的太阳超清晰图像以及相应的物理信息,让人类在一个前所未有的平台上来研究、认识和了解太阳,从而解决太阳爆发核心驱动过程的精细物理性质与日冕加热等长期困扰太阳物理研究领域的难题.
石俊[3]（2020）在《基于光度学的小天体三维建模方法研究》文中研究表明开展太阳系小天体的探测活动可以帮助人类深入了解宇宙奥秘,推动航天技术向更深层次发展。由于小天体的尺寸小、微弱的引力环境以及缺乏足够的先验知识,因此探测器下降附着是非合作目标的空间交会过程。相比于月球和火星等天体,小天体探测要求更高的导航精度和更精准的测控技术,是我国由航天大国向航天强国迈进的必由之路。我国在小天体探测方面虽起步较晚,但计划开展的地球准卫星2016HO3小行星附着取样和主带彗星133P绕飞的多任务探测对解决科学与工程问题具有深远意义。在小天体附着采样过程中,在轨自主地形相对导航需要精准的三维模型支撑,因此研究一种高分辨率和高精度的三维重建方法至关重要。基于现有的小天体探测任务,本文研究了小天体探测视觉任务中各阶段使用的三维建模方法和科学载荷,提出了小天体三维建模的阶段性方法。本文主要研究内容有:（1）基于搭建的仿真环境生成了用于小天体建模和动力学参数估计的观测数据。小天体探测中,因为通讯时延和载荷设备的存储空间有限,所以需要传回尽可能有效的数据。而光学三维重建精度又取决于图像数据的质量,因此本文提出了基于观测和光照条件的观测轨道约束方法。（2）基于立体几何学的三维建模方法,实现了光度学三维建模的初始模型。光度学建模方法本质上是迭代优化的立体建模方法,因此本文实现了基于立体摄影测的三维建模方法。结果表明,基于运动推断结构的稀疏重建结果可以作为光度学建模的初始模型;基于多视图立体的稠密模型表面纹理特征丰富。为了课题后续在同一世界坐标系下比较立体几何学和光度学三维模型,本文实现了基于相机位姿的三维模型对齐的方法,并初步分析了三维建模的轨道误差。（3）研究了基于光度学的小天体三维建模方法的整体流程,实现了局部地形三维重建。针对立体几何学三维建模存在的图像信息使用不充分的问题,研究了基于光度学的三维建模方法,主要包括Landmark选取、近距离阶段基于Harris-SIFT的Landmark匹配跟踪方法、基于光度学的地形优化、基于立体几何学的相机外参数估计、高程图到三角面模型的转换以及全局模型融合的方法和实现过程。
毕思博[4]（2020）在《接近段小天体三维建模和旋转轴方向估计》文中认为挖掘宇宙中小天体的有效信息是了解太阳系起源和演化过程的重要途径,具有重大的科学价值。近年来,我国正在对小天体探测任务中的关键技术进行克难攻关。宇宙的空间环境较为复杂,小天体的形状和运动状态具有一定的未知性,这对远距离飞行导航和获取天体有效信息的技术提出了更高的要求。因此,在接近段探测的观测条件有限的情况下,准确进行飞行导航并高效获取小天体的深度信息,有利于探测器后续阶段任务研究的顺利进行,具备重要的研究意义。在深空探测的飞行接近段,航天器以目标天体作为指向进行导航工作,因此小天体形心提取的结果直接影响到导航工作的准确度。同时,在此阶段根据小天体的亮度变化反演计算出其旋转轴的方向和模型参数,既可以为后续精确求解旋转轴方向的算法提供良好的参考信息,又可以估计出小天体的初始三维模型。针对以上任务,本文利用探测器窄视场相机在接近段拍摄的小天体图像序列,阐述并实现了基于光变曲线的小天体三维建模和旋转轴方向的估计方法,主要研究内容有:1.在远距离探测阶段,根据天球坐标系、空间坐标系和相机成像坐标系之间的转换关系解析星表,建立了合理的恒星成像模型来模拟观测时符合条件的星空背景,结合仿真图像作为本文的实验数据集。2.当小天体在观测视野中表现为点目标状态时,使用基于点扩展函数的互相关算法对小天体进行点目标检测。针对计算出的形心位置误差较大的情况,提出了基于相关滤波的形心提取方法。实验结果表明,此方法有效解决了使用单一点扩展函数作为模板在算法中展现出的局限性,使得求解形心的结果具有更高的精度。同时,在近距离探测阶段,对飞行拍摄的小天体图像序列进行SIFT特征提取和匹配,用于求解当前时刻探测器与目标天体的相对距离。3.针对光照角度变化导致目标天体在视野中只能部分成像的情况,使用了三轴椭球体模型对目标进行三维建模。在不同的飞行条件下对其进行观测,绘制并拟合得到其亮度变化曲线,并使用光变曲线的信息对目标天体的旋转角速度进行估计,最后通过求解非线性方程组来计算目标天体的旋转轴指向和三维模型参数,并验证了该方法的精度。
蒋建斌[5]（2020）在《真空光悬浮微粒位移探测系统》文中认为近年来真空光镊成为光力学领域的研究热点。真空光悬浮微粒由于与环境隔离从而成为具有低损耗高品质因数的机械振子,为精密测量提供理想的平台。基于该平台能将微粒的质心温度从室温冷却到1mK以下乃至到量子基态,为量子领域的相关研究提供很好的实验手段。反馈冷却是真空光镊的关键技术,而真空光悬浮微粒的位移探测是反馈冷却技术的前提和基础。为了提高真空光镊的冷却性能,研究具有高灵敏度的位移探测系统具有重要意义。结合D形镜与平衡探测器的干涉位移探测具有探测灵敏度高,采样带宽高和空间分辨率高的优点,是目前光镊位移探测的主流方案。本文基于干涉探测方案对真空环境下的双光束光阱悬浮微粒进行位移探测,设计实现了基于FPGA的信号采集系统,通过USB通信模块将数据传输到上位机。基于VC平台MFC框架开发数据处理与分析软件,实现数据到用户端的连接以及后续处理包括数据的解帧、存储、探测数据的转换、FFT变换、实时显示。针对探测位移信号中存在的测量噪声,首先根据光阱中悬浮微粒的受力模型建立粒子质心运动方程,基于谐振子模型在MATLAB平台实现真空下光悬浮粒子位移信号的模拟,考虑了运动过程中随机布朗力以及信号探测过程中的测量噪声。设计卡尔曼滤波算法对含噪声的位移测量值进行滤波,滤波后探测均方根误差1nm降到0.27nm。将该算法应用于上位机软件采集的实际位移数据中,结果表明滤波后探测均方根误差从2.8nm降到1.1nm。其他参数不变,在6 Pa气压下做滤波处理,位移均方根误差从5.2nm降到2.1nm,验证了算法在高真空中的有效性。论文工作为真空光镊系统微粒位移的测量与处理研究打下坚实基础。
杨承帅[6]（2020）在《压缩超快成像的关键技术与应用》文中认为在生物医学、核爆破、光化学、应用流体学以及机械加工中,超快光学成像都有不可或缺的作用,但是传统的电荷耦合器件（Charge-Coupled Device,CCD）或者互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS）相机的成像速度由于受电子存储和读取速度的影响而受到限制,无法拍摄发生在纳秒甚至更短时间尺度的瞬态过程。为了能够拍摄这些超快现象,科学家们发明了包括压缩超快成像（Compressed Ultrafast Photography,CUP）在内的各种超快光学成像技术。不同于需要特定照明光的主动式超快成像技术,也不同于需要重复测量的泵浦探测技术,CUP是一种单次曝光、接收式以及时间分辨率和成像帧数分别达到百飞秒和数百帧量级的超快成像技术。对自发光的或者不可重复的现象,比如激光诱导的冲击波、光学畸形波、活体组织光散射、不可重复的结晶光化学反应等等,CUP具有很大的优势。能具有这些技术优势,其根本原因是新颖的CUP模型结合了压缩感知原理和时空转换技术。虽然CUP具有这些技术优势,但是也存在成像质量差和硬件系统昂贵等问题。本论文以数学的压缩感知理论和光学成像原理作为出发点,分别在算法和硬件上提出改进方案,以此实现CUP成像性能的提升。此外,本论文还具体分析CUP模型的优点,并将其应用于图像信息安全和超快电子衍射成像领域,推进其在相关研究领域的应用。因此,本文的主要内容概括如下:1,在数学理论方面,我们从压缩感知出发,提出了三种提高CUP图像质量的策略,即减少观测算符与动态场景之间的相干性、增加采样率和优化重构算法。为了减少相关性,我们通过基因遗传算法发展了优化编码的方案,该方案可以很大程度上减少图片的噪声,让图片的归一化相关系数增加1%左右;为了增加采样率,我们发展了多编码CUP的方案,该方案不仅可以增加CUP系统的空间分辨率,同时能够突破时间偏转器的时间分辨率;为了优化重构算法,我们发展了增广拉格朗日算法以取代原来的两步迭代收缩阈值算法,该算法不仅提高了重构图片的质量,还减少了对相关参数的依赖,从而让图像重构过程更加稳定。2,在硬件方面,条纹相机作为CUP中时空转换的重要工具,因其基于光子电子光子转换的工作原理以及高昂的售价制约了该技术的实用性。针对该问题,我们发展了用电光偏转器结合CMOS相机来代替条纹像机的方案,该方案实现了成像速度为5×1010帧每秒（frame per second,fps）、水平和垂直空间分辨率分别为0.79和0.89线对每毫米（line pairs per millimeter,lp/mm）的时空三维成像。此外,针对CUP无法记录光谱信息的局限性,我们通过将压缩感知原理与光谱分辨技术相结合发展了高光谱压缩超快成像（Hyperspectrally Compressed Ultrafast Photography,HCUP）技术,获得了水平和垂直空间分辨率分别为1.26和1.41 lp/mm、时间和光谱帧间隔分别为2 ps和1.72 nm的四维（x-y-t-λ）成像,实现了单次曝光光学成像技术从三维到四维的突破。3,在模型的应用方面,我们分析了CUP模型的优点并对CUP模型加以拓展应用。首先,CUP是用单个二维矩阵实现三维数据编码,可以节省编码使用量;基于此优势,我们将CUP模型与量子密钥分发相结合发展了压缩三维图像信息安全传输技术,可以让编码使用量节省8.7倍,同时编码生成率提高约3倍。再者,CUP是单次测量的技术,该技术中不存在抖动;基于此优势,我们将CUP模型应用到了受抖动影响的电子衍射领域,理论上提出了以单束长电子脉冲作为探针的压缩超快电子衍射成像技术,并分别对单晶及多晶电子衍射图样随电子密度、编码尺寸及电子能量变化进行了数值模拟,为无抖动单次曝光超快结构动力学探测提供了理论基础。
照日格图,赵海斌,刘伟,李彬[7]（2019）在《近地天体望远镜配置大阵面CCD后轴外像差的校正》文中研究指明近地天体望远镜由SI600S （4k×4k） CCD升级为STA1600LN （10k×10k） CCD后,观测视场由4 deg2增至9 deg2,可用视场直径由望远镜原设计视场的3.14°增至4.28°,超出原设计36%,同时作为CCD密封窗的场镜增厚8.75 mm;两个因素导致10k CCD成像的轴外像差增大,视场外围的像质变差.依据望远镜原始设计光学参数,借助光学设计软件ZEMAX进行像质改善尝试,最终选择在10k CCD场镜前插入一个由两片球面透镜组成的场改正镜,使10k CCD的轴外像差得到校正.同时还提出了一个进一步拓展近地天体望远镜观测能力的设计方案,将望远镜的可用视场从目前的14.38 deg2扩展至28.27 deg2.
李立涛[8]（2019）在《可见光遥感卫星传感器无场在轨相对辐射定标方法研究》文中研究指明近年来,光学遥感卫星多样化发展趋势更加明显,出现诸多新型遥感卫星,如敏捷卫星、视频卫星、夜光卫星等,为遥感应用提供多样化的数据产品。光学遥感卫星传感器的高精度相对辐射定标是保障各类遥感卫星观测产品的必备条件。受发射震动、在轨空间环境变化等因素以及传感器自身衰减的影响,传感器在轨响应状态随时间变化,因此需对卫星传感器实施高频次、高精度在轨辐射定标,保障影像产品的应用效果。但光学遥感卫星传感器传统在轨相对辐射定标方法严重依赖地球表面均匀场地物或影像样本积累,难以实现卫星传感器全生命周期高频次、高精度、全动态范围的在轨相对辐射定标,无法满足线阵推扫式传感器、光学视频面阵传感器、新型夜光面阵传感器影像数据的应用需求。因此,开展不依赖影像样本量积累的无场高频次、高精度、宽/全动态范围在轨相对辐射定标研究,优化遥感卫星传感器在轨相对辐射定标流程,不仅可突破传统在轨相对辐射定标方法局限,进一步完善光学遥感卫星传感器定标方法体系,而且对提升现役及后续国产卫星影像辐射质量具有重要现实意义。本文以光学卫星传感器全生命周期影像辐射质量保障为目标,主要研究了光学卫星传感器高频次、高精度、宽/全动态范围在轨相对辐射定标方法。在分析总结当前国内外现有在轨相对辐射定标方法基础上,针对线阵推扫式传感器、光学视频面阵传感器、新型夜光面阵传感器三类传感器,识别了其实现高频次、高精度、宽/全动态范围定标的关键问题,开展了以下研究:1)研究了光学遥感卫星传感器相对辐射定标成像基础梳理卫星入射光到传感器记录数字量化值（Digital Number,DN）传输链路的各环节,分析了光学遥感卫星传感器成像辐射误差源,构建光学遥感卫星传感器辐射误差传递模型。该模型揭示了光学遥感卫星传感器各探元在不同辐射亮度存在响应不一致性、线性响应模型以及非线性响应问题的根源,是建立传感器记录DN值与对应具有物理意义的卫星入瞳辐射亮度关联的理论依据,是光学遥感卫星传感器辐射定标的理论基础。研究了光学遥感卫星传感器辐射定标模型,分析了光学遥感卫星传感器成像链路辐射误差,并归纳了各类误差在传感器成像图像上的影响。总结了当前相对辐射定标精度评估方法,分析了各评估方法的指标意义以及应用场景。2)提出了线阵推扫式光学卫星无场在轨相对辐射定标方法针对传统在轨相对辐射定标方法难以实现线阵推扫式光学遥感卫星传感器高频次定标以及无法实现传感器全动态范围定标的问题,研究了基于卫星敏捷能力的无场在轨相对辐射定标方法,基于卫星敏捷成像能力和不依赖地球表面均匀场地物的特点,为传感器在轨相对辐射定标提供了覆盖传感器全动态范围的高精度辐射定标基准,实现了线阵推扫传感器高频次、高精度、全动态范围的在轨相对辐射定标。定标数据规定化处理是无场在轨定标高精度辐射基准提取的核心,针对定标数据处理中“过规定化”问题,本文提出了基于定标图像夹角检测的自适应规定化方法和顾及几何畸变的定标数据规定化方法,实现了高精度相对辐射定标基准的提取。针对光学遥感卫星传感器多CCD拼接模式下CCD间响应差异性标定问题,提出基于相位相关的CCD亮度差异校正和基于样本统计的CCD响应差异标定方法,实现多CCD拼接模式下CCD间响应差异的校正和标定。3)提出了面阵视频卫星多帧序列无场在轨相对辐射定标方法从光学视频卫星成像特性以及其在轨相对辐射定标现状出发,提出基于任意视频帧序列数据的视频卫星无场在轨相对辐射定标方法,实现了视频卫星高频次、高精度、宽动态范围在轨相对辐射定标。高精度定标基准提取是视频卫星无场相对辐射定标的核心,而视频多帧序列数据的精确配准是定标基准提取的前提。针对面阵视频卫星,本文提出基于视频帧序列的辐射基准重构方法和顾及几何畸变的多帧序列基准重构方法,提取视频卫星传感器在轨相对辐射定标基准。鉴于星上数据压缩对传感器探元响应模型的影响,本文提出了顾及星上数据压缩的视频卫星在轨相对辐射定标流程,优化视频卫星传统在轨定标流程不顾及星上数据压缩的定标模式,保持视频卫星面阵传感器各探元响应关系,隔离星上数据压缩对传感器响应模型的影响。4)提出了夜光卫星无场在轨相对辐射定标方法针对夜光卫星传感器无夜晚大面积均匀定标基准光源的难点,提出了基于辐射基准传递的无需夜晚均匀定标光源的在轨相对辐射定标方法,构建了夜光卫星传感器白天-夜间辐射基准传递模型,实现夜光卫星传感器不依赖夜晚地面大面积均匀定标光源的夜光卫星面阵传感器高精度在轨相对辐射定标,并成功应用到珞珈一号01星。
杨东旭[9]（2018）在《专用集成电路技术在高速数据传输系统与科学级CCD成像系统中的研究》文中认为专用集成电路（Application-Specific Integrated Circuit,ASIC）是针对特殊用户或者特定电子系统的需求而专门设计、制造的集成电路,它一般用在普通商业芯片无法满足需求的地方,比如高辐照环境的高能粒子物理实验、空间紧凑的天文成像系统等。在高能粒子物理实验领域,CERN为ATLAS/CMS探测器开发了抗辐照的高速数据收发芯片——低功耗千兆数据收发器（LpGBTX）,用来传输前端电子学产生的海量数据。它采用商业65 nm CMOS工艺设计,数据带宽可达10.24 Gb/s,总剂量效益达到200 Mrad.在此高速数据传输芯片中,时序的裕量变得非常紧张,良好的时序关系是数据传输正确的基本保证,为此开展了时序相位高精度调节的研究工作,包括数据相位调整和时钟相位调整。为了保证前端电子学数据能被LpGBTX正确地采样到,研究设计了 Phase-Aligner用来移动数据的相位,使之与时钟对齐;研究设计了 Phase-Shifter,将输入时钟在360°范围内,以48.8 ps的精度调节后输出给前端电子学,做系统间时钟同步用。Phase-Aligner和Phase-Shifter均是基于DLL的原理,延时稳定,且与工艺、电压和温度无关。Phase-Aligner接收160/320/640/1280 Mb/s的数据,四通道。每个通道的延时单元的延时一致,为Tbit/8,最小为97.7 ps,延时链的长度为7Tbit/4。每个延时单元有上电和输出使能,可以灵活的开关。静态模式下,可将不需要的延时单元关闭来降低功耗。后仿真显示,所有输入情况下,延时符合预期,jitter可以忽略,且可节省16.7%-45.6%的功耗。Phase-Shifter接收的时钟频率有40/80/160/320/640/1280MHz六种,后仿真的结果表明输出时钟的jitter均小于5ps,相位调节的INL不超过0.7LSB,DNL低于0.1LSB.在天文成像领域,国内外正在建设口径越来越大的光学望远镜。目前中国科学技术大学和紫金山天文台正在筹建大视场巡天望远镜（Wide Field Survey Telescope,WFST）,它的焦面处采用9块CCD290-99拼接成像,因此采用商业的高压180nmBCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工艺,来研究和设计CCD驱动和读出ASIC芯片,为WFST的紧凑低功耗CCD成像系统打下基础。其中CCD驱动ASIC给CCD提供高压时钟信号和偏置电压。采用横向扩散MOS管来设计高压运放,输出所需要的高压偏置电压。输出电压可以被高线性度的8-bit电流舵DAC来调节。时钟信号则由Clock Switch来实现,将输入的3.3-VLVCMOS时钟放大到所需要的高电平。时钟的高电平轨由高压偏置运放产生,简化外围供电电路的规模。时钟电路的高电平轨和驱动电流均有8-bit DAC来灵活调节,满足不同CCD的需求。CCD读出ASIC的功能是将CCD输出的信号进行放大、转成差分后实行模拟相关双采样（Correlated-doubleSampling,CDS）操作,然后将积分后的差分信号输出到ADC进行采样。读出电路的运算放大器均是低噪声设计,例如前置放大器的输入等效噪声在100 KHz时只有4.1 nV/（?）Hz论文完成了 CCD驱动和读出ASIC芯片的第一版设计、流片和测试。原型芯片在4 mm × 4 mm的裸片上集成了单通道的读出电路、6通道时钟电路、3通道的偏压电路,以及一些控制和测试电路。基于已有的CCD47-20完成了测试电路板设计及相关测试。测试结果表明时钟电路的高电平范围在8-16 V之间;并行时钟的上升/下降沿在微秒量级,速度不低于100KHz;串行时钟的沿在几十纳米左右,速度不低于1 MHz,能满足大部分CCD的需求。读出电路的每一部分电路均能正常工作,电路噪声在100KHz读出速度下为9.2个电子,达到了设计指标。并在此基础上完成了基于驱动和读出ASIC的CCD控制器原型设计。本文的创新之处主要有以下几点:（1）基于DLL原理进行高精度相位调整ASIC技术的研究,为国际大型实验装置的电子学高速传输芯片的设计做出了贡献。完成了以对称性的低晃动、延时稳定的延时单元为主构成的Phase-Aligner和Phase-Shifter模块,其关键指标jitter低于5ps,INL和DNL分别低于0.7和0.1LSB,且延时不受工艺、温度、电压的影响,速度较上一版提升了4倍。同时也为国内相关技术进行了有益的探索。（2）基于大焦面拼接式CCD相机电子学低功耗高集成度的需求,对科学级CCD的驱动和读出电路ASIC进行了研究和设计。完成了输出电平范围、驱动能力以及偏置电压均可配置、并行时钟速度不低于100KHz以及串行时钟速度不低于1 MHz的驱动ASIC设计。完成了集成前放、模拟CDS,输出低噪声差分信号的读出ASIC设计,读出速度不低于1 M像素/秒。（3）针对驱动和读出ASIC进行了测试系统的研究和设计,成功验证了 ASIC的功能,完成了基于驱动和读出ASIC的科学级CCD控制器原型。驱动和读出ASIC系统大大减小了 CCD控制器的体积,为高集成度低功耗的拼接式CCD控制器的研发打下了良好的基础,进行了有益的探索。
郭俊杰[10]（2018）在《天基多角度偏振成像仪功能验证与在轨定标方法研究》文中进行了进一步梳理2016年9月15日发射的TG-2空间实验室上搭载的MAI（Multi-angle Polarization Imager）是我国首个在轨运行的多角度偏振成像仪。为了验证MAI的云相态识别功能、监测MAI在轨运行状态及数据质量等,本文主要开展了以下工作:（1）以MAI首次机载云相态观测试验为基础,结合典型条件下矢量辐射传输模式模拟结果,开展了液态水云偏振特征观测与数值模拟的对比分析,并结合相应时次的地基与天基观测进行验证,检验了MAI在云相态观测方面的功能和优势。（2）针对MAI 0级数据开展了在轨的分析与校正。首先,利用MAI夜间观测数据对13个通道暗电流特征开展了分析,并基于图像法、多项式拟合以及线性拟合逐通道对暗电流分布的不均匀性开展了校正,校正后由于CCD成像质量引入1级产品像元的可能相对误差将会显着减小;其次,基于全量程多段分析和校正法,利用2016年9月至2018年3月期间共计104403帧观测数据,对MAI偏振通道和非偏振通道的CCD像元响应特性不一致性开展了分析与校正,校正后的图像质量得到显着改善。（3）针对MAI无在轨定标装置的问题,对MAI 1级数据开展了在轨的分析与校正。首先以GOME-2和MODIS作为标准仪器对MAI反射率产品进行在轨监测及交叉定标,结果表明:MAI反射率与标准仪器的参考反射率呈现出显着的线性关系,二者相关系数基本在0.95以上;此外,利用Toubbe等提出的方法,结合MAI实际观测情况,以865nm波段为代表开展了基于太阳耀光场景下的MAI在轨偏振定标。结果表明,反演得到的偏振度与MAI实测偏振度的相关系数达到0.9576,数据整体精度较高。本文从MAI发射前的飞行试验、在轨运行过程中MAI CCD暗电流和像元响应特性的不一致性分析与校正及1级产品的强度与偏振度定标几个方面入手,基本上完成了MAI的功能验证与在轨数据数据定标,以期为我国多角度偏振遥感技术的发展做出一定贡献。
二、彗星的CCD成像观测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、彗星的CCD成像观测（论文提纲范文）
（1）小行星自主着陆轨迹规划和控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 小天体探测任务进展 |
| 1.2.2 小天体着陆策略研究分析 |
| 1.2.3 小行星着陆制导和控制方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 小行星着陆轨迹规划问题及hp-伪谱法求解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 探测器平动运动和转动运动动力学 |
| 2.2.1 坐标系定义 |
| 2.2.2 6自由度动力学模型 |
| 2.2.3 小行星引力场 |
| 2.3 小行星着陆轨迹规划最优控制问题 |
| 2.3.1 状态约束 |
| 2.3.2 控制约束 |
| 2.3.3 边界条件 |
| 2.3.4 问题描述 |
| 2.4 hp-伪谱法求解小行星着陆轨迹规划最优控制问题 |
| 2.4.1 Radua伪谱法基本原理 |
| 2.4.2 hp-伪谱法求解过程 |
| 2.4.3 仿真算例结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 固定时间小行星着陆轨迹序列凸规划方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小行星着陆轨迹凸规划问题 |
| 3.2.1 系统状态方程的凸化 |
| 3.2.2 状态约束的凸化 |
| 3.2.3 控制约束的凸化 |
| 3.3 序列凸规划求解固定时间问题 |
| 3.3.1 固定时间问题的离散化 |
| 3.3.2 虚拟控制和信赖域 |
| 3.3.3 固定时间小行星着陆轨迹凸规划子问题 |
| 3.4 仿真算例结果与分析 |
| 3.4.1 仿真算例 |
| 3.4.2 计算性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 分段状态约束下的小行星着陆轨迹规划方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分段状态约束下的凸规划问题 |
| 4.2.1 分段状态约束优化问题的归一化 |
| 4.2.2 系统状态方程和非凸约束的凸化 |
| 4.2.3 分段状态约束优化问题的离散化 |
| 4.3 序列凸规划求解分段状态约束优化问题 |
| 4.3.1 全变量信赖域约束的序列凸规划 |
| 4.3.2 序列凸规划收敛性分析 |
| 4.3.3 分段状态约束下的小行星着陆轨迹凸规划子问题 |
| 4.4 仿真算例结果与分析 |
| 4.4.1 仿真算例 |
| 4.4.2 影响探测器飞行时间的因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于模型预测的小行星自主着陆轨迹跟踪控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小行星着陆模型预测控制器设计 |
| 5.2.1 预测方程 |
| 5.2.2 优化求解 |
| 5.2.3 反馈机制 |
| 5.3 仿真算例结果与分析 |
| 5.3.1 仿真算例 |
| 5.3.2 状态扰动对跟踪效果的影响 |
| 5.3.3 小行星自转周期观测误差对跟踪效果的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）太阳爆发抵近探测——“触碰计划”（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 科学背景 |
| 2 太阳空间探测的国内外现状及发展趋势 |
| 2.1 国内现状与发展趋势 |
| 2.2 国际现状与发展趋势 |
| 2.3 启示与思考 |
| 3 拟解决的关键科学问题 |
| 3.1 大尺度电流片内部结构及物理过程 |
| 3.2 太阳高能带电粒子 |
| 3.3 CME驱动的快模激波 |
| 3.4 日冕磁场直接测量与日冕加热 |
| 4 有效载荷配置 |
| 4.1 电磁场探测仪 |
| 4.2 高能粒子探测仪 |
| 4.3 低频射电频谱仪 |
| 4.4 远紫外光谱成像仪 |
| 4.5 远紫外日冕光谱仪 |
| 4.6 光学与红外光谱成像日冕仪 |
| 5 任务总体设计 |
| 5.1 第一阶段任务规划 |
| 5.2 第二阶段任务规划 |
| 5.3 第三阶段任务规划 |
| 6 关键技术 |
| 6.1 大推力火箭技术 |
| 6.2 长寿命高比冲电推进技术 |
| 6.3 耐强辐射的高温热控涂层技术 |
| 6.4 轻质隔热材料技术 |
| 6.5 强太阳辐照下的太阳能电池发电及其热防护技术 |
| 6.6 深空测控和数据传输技术 |
| 6.7 探测器防撞技术 |
| 7 展望与总结 |
（3）基于光度学的小天体三维建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 雷达建模方法 |
| 1.2.2 光学建模方法 |
| 1.2.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本文主要研究内容和组织结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第2章 SPC三维建模基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相机成像模型 |
| 2.2.1 小孔成像模型 |
| 2.2.2 坐标系定义与转换 |
| 2.3 小天体三维建模基本流程 |
| 2.4 SPC三维建模框架 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于SPC三维建模的模型初始化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于SFM的稀疏重建方法 |
| 3.2.1 计算图像间特征对应关系 |
| 3.2.2 运动推断结构 |
| 3.3 基于CMVS-PMVS的稠密重建方法 |
| 3.3.1 基于CMVS的聚簇分类 |
| 3.3.2 基于PMVS的模型稠密化 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 仿真环境搭建 |
| 3.4.2 模型重建结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于SPC的小天体三维建模方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Landmark选取方式 |
| 4.2.1 Landmark初始化 |
| 4.2.2 基于经纬网的Landmark自动选取 |
| 4.2.3 基于视觉跟踪的Landmark手动选取 |
| 4.3 基于光度学的三维模型地形估计 |
| 4.3.1 正射校正 |
| 4.3.2 反射模型 |
| 4.3.3 地形优化 |
| 4.4 基于立体几何学的三维模型几何估计 |
| 4.5 全局模型融合 |
| 4.6 算法伪代码 |
| 4.7 实验结果与分析 |
| 4.7.1 观测图像数据 |
| 4.7.2 地形估计结果分析 |
| 4.7.3 几何估计结果分析 |
| 4.7.4 全局模型初步实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）接近段小天体三维建模和旋转轴方向估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 研究现状及分析 |
| 1.2.1 星图成像方法研究现状及分析 |
| 1.2.2 天体形心提取研究现状及分析 |
| 1.2.3 三维建模及主轴估计研究现状及分析 |
| 1.3 本文主要研究内容和结构安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 本文组织结构 |
| 第2章 小天体探测接近段视觉相关任务描述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 接近段任务流程 |
| 2.3 星图成像模拟方法 |
| 2.3.1 姿态的表示方式 |
| 2.3.2 坐标系及其转换关系 |
| 2.3.3 恒星成像方法 |
| 2.4 仿真实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 小天体探测接近段点目标检测与形心提取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于PSF的互相关点目标检测 |
| 3.2.1 小天体成像的点扩展函数 |
| 3.2.2 中心检测算法 |
| 3.2.3 互相关小天体点目标检测 |
| 3.3 .基于相关滤波的小天体形心提取 |
| 3.4 相对距离估计方法 |
| 3.4.1 小天体特征提取 |
| 3.4.2 小天体特征匹配 |
| 3.5 实验结果及分析 |
| 3.5.1 形心提取实验结果 |
| 3.5.2 相对距离估计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于光变曲线的小天体三维建模和旋转轴估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小天体光变曲线 |
| 4.2.1 小天体三轴椭球体模型 |
| 4.2.2 光变曲线的观测及性质 |
| 4.2.3 由光变曲线估计小天体转速 |
| 4.3 小天体三轴椭球体建模与旋转轴估计 |
| 4.3.1 振幅法 |
| 4.3.2 LM法求解三维模型和旋转轴方向 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 三轴椭球体模型参数估计实验结果与分析 |
| 4.4.2 贝努小行星模型参数估计实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）真空光悬浮微粒位移探测系统（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 真空光镊研究现状 |
| 1.2.1 悬浮微粒位移探测方案 |
| 1.2.2 悬浮微粒位移信号滤波算法 |
| 1.3 论文研究目的及主要内容 |
| 2 真空光镊理论基础 |
| 2.1 光阱中微粒受力分析 |
| 2.1.1 几何光学模型 |
| 2.1.2 瑞利近似模型 |
| 2.1.3 过渡区域模型 |
| 2.2 光阱微粒运动方程 |
| 2.3 微粒运动的自相关方程以及功率谱密度 |
| 2.4 反馈冷却模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 真空光镊位移探测系统 |
| 3.1 系统的总体方案及构成 |
| 3.2 光镊捕获系统 |
| 3.2.1 捕获系统光阱结构 |
| 3.2.2 捕获系统光学仪器 |
| 3.2.3 捕获系统光路搭建 |
| 3.3 干涉法探测方案 |
| 3.3.1 干涉法探测方案原理 |
| 3.3.2 干涉法探测方案光路 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 信号采集与处理系统 |
| 4.1 采集与处理方案的总体设计 |
| 4.2 FPGA采集系统 |
| 4.2.1 FPGA数据采集程序 |
| 4.2.2 A/D采集模块逻辑设计 |
| 4.3 数据处理与分析 |
| 4.3.1 USB通信模块 |
| 4.3.2 上位机软件 |
| 4.4 位移信号的滤波处理 |
| 4.4.1 卡尔曼滤波 |
| 4.4.2 MATLAB仿真 |
| 4.4.3 仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 真空光镊微粒位移探测实验 |
| 5.1 实验通用步骤 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.3 粒子位移的Kalman滤波处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 后续的研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）压缩超快成像的关键技术与应用（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超快成像历史简介 |
| 1.2 主动式超快成像 |
| 1.3 接收式超快成像 |
| 1.4 本论文的主要工作和创新点 |
| 第二章 压缩超快成像(CUP) |
| 2.1 压缩超快成像的工作原理 |
| 2.2 压缩超快成像的数学基础CS |
| 2.2.1 CS重构算法概述 |
| 2.2.2 CS成像应用的分类 |
| 2.3 压缩超快成像的应用 |
| 2.3.1 光斑运动事件测量 |
| 2.3.2 三维物体测量 |
| 2.3.3 光学马赫锥测量 |
| 2.3.4 双色激光脉冲测量 |
| 2.3.5 飞秒时间聚焦测量 |
| 2.3.6 透明介质中敏感相位变化测量 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于压缩感知提高CUP性能的方案 |
| 3.1 基因遗传算法优化编码的方案 |
| 3.1.1 工作原理 |
| 3.1.2 数值模拟 |
| 3.1.3 实验结果 |
| 3.2 多编码增加采样率的方案 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 数值模拟 |
| 3.2.3 实验结果 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.3 优化重构算法的方案 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 数值模拟 |
| 3.3.3 实验结果 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 基于硬件系统提高CUP性能的方案 |
| 4.1 超快电光晶体成像 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 时间分辨率标定 |
| 4.1.3 空间分辨率标定 |
| 4.1.4 物理超快现象测试 |
| 4.1.5 三维物体测量 |
| 4.1.6 讨论 |
| 4.2 高光谱压缩超快成像 |
| 4.2.1 原理 |
| 4.2.2 空间分辨率标定 |
| 4.2.3 啁啾皮秒激光脉冲的时空光谱四维光学成像 |
| 4.2.4 光致发光动力学的探测 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 CUP技术相关领域的应用 |
| 5.1 三维图像保密通信应用 |
| 5.1.1 方法 |
| 5.1.2 结果与讨论 |
| 5.2 压缩超快电子衍射成像 |
| 5.2.1 基本原理 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 结论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果等 |
| 个人简历 |
| 在学期间所参与发表的文章 |
| 在学期间所参与申请专利 |
| 参与项目 |
| 获奖及证书 |
| 学术期刊审稿人 |
| 研究兴趣 |
| 致谢 |
（7）近地天体望远镜配置大阵面CCD后轴外像差的校正（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 近地天体望远镜升级大阵面CCD带来的问题 |
| 3 施密特系统特性与10k CCD轴外像差分析与校正 |
| 4 展望与探索 |
（8）可见光遥感卫星传感器无场在轨相对辐射定标方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 线阵推扫式光学遥感卫星在轨相对辐射定标研究现状 |
| 1.2.2 面阵视频卫星在轨相对辐射定标研究现状 |
| 1.2.3 面阵夜光卫星在轨相对辐射定标研究现状 |
| 1.2.4 主要差距 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 光学遥感卫星传感器相对辐射定标基础 |
| 2.1 光学遥感卫星传感器成像特性 |
| 2.1.1 CCD成像探测器 |
| 2.1.2 传感器成像特性 |
| 2.2 辐射链路误差分析 |
| 2.3 光学遥感卫星传感器辐射定标模型 |
| 2.4 相对辐射定标精度评价方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 线阵推扫式传感器无场在轨相对辐射定标 |
| 3.1 无场辐射定标成像模式设计 |
| 3.2 多CCD拼接对无场定标成像要求 |
| 3.3 高精度相对辐射定标基准获取 |
| 3.3.1 LSD定标数据规定化方法 |
| 3.3.2 顾及几何畸变的定标数据规定化方法 |
| 3.4 相对定标参数解算 |
| 3.5 CCD间响应差异标定 |
| 3.5.1 多CCD亮度差异校正 |
| 3.5.2 多CCD亮度差异定标 |
| 3.6 无场辐射定标误差源分析 |
| 3.6.1 卫星敏捷机动成像误差 |
| 3.6.2 大气条件变化误差 |
| 3.6.3 传感器成像畸变误差 |
| 3.6.4 定标数据规定化误差 |
| 3.6.5 定标参数解算误差 |
| 3.7 实验与分析 |
| 3.7.1 遥感25 号卫星无场相对辐射定标及验证 |
| 3.7.2 OHS高光谱卫星无场在轨定标及验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 面阵视频卫星无场在轨相对辐射定标 |
| 4.1 视频卫星面阵传感器特性 |
| 4.2 在轨相对辐射定标拍摄模式分析 |
| 4.3 无场相对辐射定标 |
| 4.3.1 多帧序列定标基准重构 |
| 4.3.2 相对辐射定标基准提取 |
| 4.3.3 相对定标参数解算 |
| 4.4 星上压缩对相对辐射定标的影响分析 |
| 4.5 无场辐射定标误差分析 |
| 4.5.1 多帧序列匹配误差 |
| 4.5.2 多角度观测误差 |
| 4.6 定标精度评估方法 |
| 4.7 实验与分析 |
| 4.7.1 星上压缩与传感器探元间响应关系 |
| 4.7.2 吉林一号视频卫星多帧序列在轨相对辐射定标 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 夜光卫星无场在轨相对辐射定标 |
| 5.1 夜光卫星传感器特性 |
| 5.2 夜光卫星无场在轨定标 |
| 5.2.1 在轨暗电流定标 |
| 5.2.2 白天定标 |
| 5.2.3 定标基准传递 |
| 5.2.4 不同成像参数间定标系数转换 |
| 5.3 无场定标误差分析 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.4.1 LuoJia1-01 卫星及夜光数据简介 |
| 5.4.2 传感器成像探元线性度分析 |
| 5.4.3 暗电流定标实验 |
| 5.4.4 白天低增益定标实验 |
| 5.4.5 辐射基准传递模型参数求解 |
| 5.4.6 夜晚图像校正及精度评估 |
| 5.4.7 不同成像参数相对校正参数有效性验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文研究工作总结 |
| 6.2 下一步工作与展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果目录 |
| 致谢 |
（9）专用集成电路技术在高速数据传输系统与科学级CCD成像系统中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 专用集成电路技术简介 |
| 1.2 抗辐照高速数据传输系统 |
| 1.2.1 高能物理实验装置 |
| 1.2.2 ATLAS光纤链路 |
| 1.2.3 相位调节技术 |
| 1.2.4 ATLAS升级 |
| 1.3 天文CCD成像系统 |
| 1.3.1 光学天文望远镜发展近况 |
| 1.3.2 天文CCD成像系统发展趋势 |
| 1.3.3 CCD相关ASIC调研 |
| 1.3.3.1 CABAC和ASPIC |
| 1.3.3.2 SNAP ASICs |
| 1.3.3.3 CDA和SPA |
| 1.3.4 大视场巡天望远镜WFST |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 相位调节ASIC的研究 |
| 2.1 LPGBT简介 |
| 2.2 PHASE-ALIGNPR设计 |
| 2.2.1 原理及需求分析 |
| 2.2.2 压控延时链 |
| 2.2.2.1 延时单元 |
| 2.2.2.2 延时链 |
| 2.2.2.3 延时通道 |
| 2.2.3 延时锁定环 |
| 2.2.3.1 DLL延时链 |
| 2.2.3.2 鉴相器 |
| 2.2.3.3 电荷泵 |
| 2.2.3.4 DLL整体 |
| 2.2.4 整体版图及后仿真结果 |
| 2.2.4.1 通道串扰 |
| 2.2.4.2 1280Mb/s仿真结果 |
| 2.2.4.3 640Mb/s仿真结果 |
| 2.2.4.4 320Mb/s仿真结果 |
| 2.2.4.5 160Mb/s仿真结果 |
| 2.3 PHASE-SHIFTER设计 |
| 2.3.1 总体原理 |
| 2.3.2 延时链设计 |
| 2.3.3 16:1多路选择器 |
| 2.3.4 整体版图及后仿真结果 |
| 2.3.4.1 1.28GHz的仿真结果 |
| 2.3.4.2 40MHz的仿真结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CCD驱动和读出ASIC的研究 |
| 3.1 CCD驱动及输出信号分析 |
| 3.2 CCD时钟和偏压驱动ASIC BCDA |
| 3.2.1 偏压电路设计 |
| 3.2.1.1 高压运算放大器 |
| 3.2.1.2 电流舵DAC |
| 3.2.1.3 版图及后仿真结果 |
| 3.2.2 时钟电路设计 |
| 3.2.2.1 总体原理 |
| 3.2.2.2 单端转差分电路 |
| 3.2.2.3 时钟Switch |
| 3.2.2.4 版图及后仿真结果 |
| 3.3 CCD读出ASIC—CVRA |
| 3.3.1 总体原理设计 |
| 3.3.2 前置放大器 |
| 3.3.3 积分放大器 |
| 3.3.4 CDS switch |
| 3.3.5 版图及后仿真结果 |
| 3.4 BCDA和CVRA的集成 |
| 3.5 芯片测试 |
| 3.5.1 测试系统 |
| 3.5.2 驱动电路 |
| 3.5.2.1 DAC性能测试 |
| 3.5.2.2 时钟电路 |
| 3.5.3 读出电路 |
| 3.5.3.1 功能性测试 |
| 3.5.3.2 噪声性能测试 |
| 3.5.4 基于ASIC的CCD控制器原型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 4.1 工作总结 |
| 4.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（10）天基多角度偏振成像仪功能验证与在轨定标方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 偏振遥感仪器 |
| 1.2.2 偏振遥感仪器在轨定标 |
| 1.3 文章章节安排及主要研究内容 |
| 第二章 MAI简介 |
| 2.1 仪器指标 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 Stokes参数 |
| 2.2.2 偏振测量原理 |
| 2.2.3 非偏振测量原理 |
| 2.2.4 常用偏振参量 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 MAI云相态识别机载验证试验 |
| 3.1 数据介绍 |
| 3.2 模式模拟结果 |
| 3.3 机载观测结果及分析 |
| 3.4 对比验证 |
| 3.4.1 同步地基观测结果 |
| 3.4.2 MODIS观测结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MAI0级产品在轨分析与校正 |
| 4.1 MAI CCD暗电流特征分析及校正 |
| 4.1.1 MAI挡光通道特征分析 |
| 4.1.2 基于夜间观测的CCD暗电流特征分析 |
| 4.1.3 CCD暗电流稳定性分析 |
| 4.1.4 暗电流校正 |
| 4.1.5 校正结果 |
| 4.2 MAI CCD像元响应特性不一致性的分析及校正 |
| 4.2.1 数据与方法 |
| 4.2.2 像元响应特性的不一致性分析 |
| 4.2.3 CCD像元响应特性的稳定性分析 |
| 4.2.4 像元响应特性的不一致性校正 |
| 4.2.5 校正结果检验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 MAI1级产品在轨监测与定标 |
| 5.1 基于GOME-2的MAI在轨监测及交叉定标 |
| 5.1.1 仪器与数据 |
| 5.1.2 交叉定标方法 |
| 5.1.3 交叉定标方法不确定性分析 |
| 5.1.4 交叉定标结果及分析 |
| 5.1.5 结论与讨论 |
| 5.2 基于MODIS的 MAI在轨监测及交叉定标 |
| 5.2.1 方法介绍 |
| 5.2.2 交叉定标结果分析 |
| 5.2.3 误差分析 |
| 5.2.4 结论与讨论 |
| 5.3 基于太阳耀光场景的MAI在轨偏振定标 |
| 5.3.1 6SV辐射传输模式 |
| 5.3.2 偏振度反演方法 |
| 5.3.3 定标数据选取 |
| 5.3.4 定标结果 |
| 5.3.5 误差分析 |
| 5.3.6 结论与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 结束语 |
| (一)主要结论 |
| (二)文章创新点 |
| (三)存在的不足及未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
四、彗星的CCD成像观测（论文参考文献）
- [1]小行星自主着陆轨迹规划和控制方法研究[D]. 张莹莹. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]太阳爆发抵近探测——“触碰计划”[J]. 林隽,黄善杰,李燕,种晓宇,张珅毅,李明涛,张艺腾,周斌,欧阳高翔,项磊,董亮,季海生,田晖,宋红强,刘煜,金振宇,冯晶,张洪波,张贤国,张伟杰,黄旻,吕群波,邓雷,符慧山,程鑫,汪敏. 空间科学学报, 2021(02)
- [3]基于光度学的小天体三维建模方法研究[D]. 石俊. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]接近段小天体三维建模和旋转轴方向估计[D]. 毕思博. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]真空光悬浮微粒位移探测系统[D]. 蒋建斌. 浙江大学, 2020(02)
- [6]压缩超快成像的关键技术与应用[D]. 杨承帅. 华东师范大学, 2020(08)
- [7]近地天体望远镜配置大阵面CCD后轴外像差的校正[J]. 照日格图,赵海斌,刘伟,李彬. 天文学报, 2019(06)
- [8]可见光遥感卫星传感器无场在轨相对辐射定标方法研究[D]. 李立涛. 武汉大学, 2019(07)
- [9]专用集成电路技术在高速数据传输系统与科学级CCD成像系统中的研究[D]. 杨东旭. 中国科学技术大学, 2018(01)
- [10]天基多角度偏振成像仪功能验证与在轨定标方法研究[D]. 郭俊杰. 国防科技大学, 2018(01)