MIDAS-W: a workstation-based incoherent scatter radar data acquisition system

The Millstone Hill Incoherent Scatter Data Acquisition System (MIDAS) is based on an abstract model of an incoherent scatter radar. This model is implemented in a hierarchical software system, which serves to isolate hardware and low-level software implementation details from higher levels of the system. Inherent in this is the idea that implementation details can easily be changed in response to technological advances. MIDAS is an evolutionary system, and the MIDAS hardware has, in fact, evolved while the basic software model has remained unchanged. From the earliest days of MIDAS, it was realized that some functions implemented in specialized hardware might eventually be implemented by software in a general-purpose computer. MIDAS-W is the realization of this concept. The core component of MIDAS-W is a Sun Microsystems UltraSparc 10 workstation equipped with an Ultrarad 1280 PCI bus analog to digital (A/D) converter board. In the current implementation, a 2.25 MHz intermediate frequency (IF) is bandpass sampled at 1 s intervals and these samples are multicast over a high-speed Ethernet which serves as a raw data bus. A second workstation receives the samples, converts them to filtered, decimated, complex baseband samples and computes the lag-profile matrix of the decimated samples. Overall performance is approximately ten times better than the previous MIDAS system, which utilizes a custom digital filtering module and array processor based correlator. A major advantage of MIDAS-W is its flexibility. A portable, single-workstation data acquisition system can be implemented by moving the software receiver and correlator programs to the workstation with the A/D converter. When the data samples are multicast, additional data processing systems, for example for raw data recording, can be implemented simply by adding another workstation with suitable software to the high-speed network. Testing of new data processing software is also greatly simplified, because a workstation with the new software can be added to the network without impacting the production system. MIDAS-W has been operated in parallel with the existing MIDAS-1 system to verify that incoherent scatter measurements by the two systems agree. MIDAS-W has also been used in a high-bandwidth mode to collect data on the November, 1999, Leonid meteor shower.     

数字近景摄影测量测图应用探讨

非量测性的数码相机已成为摄影测量中应用研究的热点。论文阐述了利用大面阵数码相机实现近景摄影测量测图的理论、方法与步骤,并通过具体试验加以验证。试验结果表明,基于大面阵相机的近景摄影测量能满足大比例尺测图精度要求。     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法.利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定.并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性.     

联邦滤波的改进算法

分析并综述了联邦滤波算法,以及该算法存在的问题.针对观测信息不足的情况下,结合抗差估计和自适应估计理论对联邦滤波算法进行了改进,给出了联邦滤波在局部传感器观测信息不足情况下的改进算法.由模拟计算结果可知,在局部传感器观测信息不足的情况下,改进的联邦滤波器能较好地抑制载体观测异常和状态扰动异常对动态系统参数估值的影响,具有很强的的抗差性和自适应性.     

两种渐消滤波与自适应抗差滤波的综合比较分析

给出了两种渐消滤波解及其相应的原则，介绍了自适应抗差滤波原理和相应的解，分别从原理和解的表达式上分析了两种渐消滤波和自适应抗差滤波解算的基本性能。利用一个实际算例比较了渐消滤波与自适应抗差滤波解在控制状态异常影响方面的能力。     

星载紫外遥感辐射计积分球定标新方法的研究

在紫外波段，使用常规手段实现高精度的辐射定标是比较困难的，这主要是由于标准灯的定标不确定度约4％和漫反射板双向反射分布函数（BRDF）的测量不确定度4％-6％所致。为了提高定标精度，本文应用积分球辐亮度定标方法，获得了接近理想的大面积辐亮度光源（约2％），标定了在研的星载紫外遥感光谱辐射计的亮度响应度。文中将标准灯考虑为均匀亮度的点光源，对辐射计的投影视场进行了照明因子修正。同时进行了常规的灯-板定标方法与积分球定标新方法的比较，得到了采用两种方法标定的辐射计亮度响应度有较好的一致性（3％）的结论。初步的定标数据分析比对显示，漫反射板BRDF的测量不确定度和仪器投影视场内辐亮度的计算不确定度是比对中不一致主要的来源。     

利用太阳光度计测值估算北京上空水汽含量

基于CE318自动跟踪太阳光度计水汽通道（936nm）和一个窗区通道（870nm）的北京上空太阳直射辐射观测数据，利用修改的兰勒方法对大气柱水汽含量的估算方法，开展了太阳光度计的标定和北京上空水汽含量的计算等。利用探空观测结果对太阳光度计测量水汽量的标定显示，二者的线性相关性为0．986，定标不确定度为0．024g／cm^2。利用该方法对从2002至2004年观测的北京地区水汽含量进行了估算，结果表明在1，2，3，11，12月份，北京地区大气柱的水汽含量基本上小于0．5g／cm^2，三年中同月份水汽含量的平均值有较好的一致性。     

基于空间曲面拟合的自适应阈值选取方法

提出了一种基于空间多项式曲面拟合的自适应阈值选取方法，该方法初步考虑了图像上空间目标、背景及像素的空间分布特征，拟合了图像及其空间分布结构。     

一种根据曲率变化检校畸变差的方法

提出了基于曲率变化的畸变差检校方法。首先对影像上提取的直线进行二分，根据重新匹配出的直线可确定实际物方直线在影像上的投影因镜头畸变而产生弯曲的程度，以此可对镜头的畸变进行检校。但对于镜头畸变较大的情况二分直线无法检测出实际曲线的弯曲程度，因此，需要对所有共线的直线进行分组，由每组直线来确定实际曲线的弯曲程度，检校镜头畸变，从而消除其对影像的影响。实验证明，通过这种方法对镜头畸变进行检校，能够得到较好的结果。     

基于内容的图像自适应加网方法

提出了一种新的基于图像内容纹理分割的加网方法。试验表明，该方法能够在图像输出精度较低的情况下更有效地再现原稿的层次和细节。