重力卫星高精度测距系统观测量的降速率滤波算法

在卫星时频传递、矢量测量技术领域，有效观测数据的高精度滤波处理十分重要，其基本要求是在保留有效观测信息的同时能够降低噪声干扰，实现原始信息的高效、高精度传递。以中国地球重力场测量卫星高精度测距系统的工程研制为背景，为实现高频噪声抑制、保留低频重力场信息，基于对FIR滤波器结构的优化和窗函数的改进，提出了一种对10 Hz采样率的原始测距数据降速率、降噪滤波的算法。相比其他类似算法，所提方法同时具备降速滤波和差分运算两种功能，噪声抑制抑制度优于44%，且频率截止特性陡峭，第一旁瓣抑制度达到–94 dB。该算法在提高测距精度、充分保留重力场信息的同时，实现了地面数据后处理流程的简化，为微波测量系统、激光测量系统的数据处理提供了一种优选方案。     

时频测量的新技术——相位重合点检测技术

近年来相位重合点检测技术和周期性信号参数测量各种高精度的方法在国内外得到了广泛应用。对这种新技术的基本原理、所派生的频率、周期、相位差和时间间隔测量方法作了介绍。这些新方法测量精度高,测量频率范围宽,设备构成比较简单,在时频测量领域将获得越来越广泛的应用,可能逐渐取代已有的某些测量技术,并可在其它量测量领域获得推广。     

谐振式液体密度传感器的频率解算方法研究

为实现高精度测量谐振式液体密度传感器的输出信号频率,在现有的FFT频率解算理论基础上,引入更符合实际情况的加窗插值FFT频率解算方法,并分析频率变化以及噪声对解算结果的影响。通过Matlab仿真实验对该方法中常用的窗函数进行对比分析,最终选择加入Rife_Vincent窗的插值FFT算法作为输出信号频率的解算方法,并在所设计的硬件系统上进行了实验验证,结果表明,采用加Rife_Vincent窗的插值FFT算法解算传感器输出信号的频率,其解算误差小于0.1Hz,解算精度高且易于实现。     

谐振式液体密度传感器的频率解算方法研究

为实现高精度测量谐振式液体密度传感器的输出信号频率,在现有的FFT频率解算理论基础上,引入更符合实际情况的加窗插值FFT频率解算方法,并分析频率变化以及噪声对解算结果的影响。通过Matlab仿真实验对该方法中常用的窗函数进行对比分析,最终选择加入Rife_Vincent窗的插值FFT算法作为输出信号频率的解算方法,并在所设计的硬件系统上进行了实验验证,结果表明,采用加Rife_Vincent窗的插值FFT算法解算传感器输出信号的频率,其解算误差小于0.1Hz,解算精度高且易于实现。     

贮运箱监测仪表在线综合检测装置设计

针对贮运箱监测仪表损坏、失效率较高的实际,结合贮运箱环境保障模式和监测仪表检定、校准,提出了维护过程中对贮运箱监测仪表进行检测的方法,设计了基于微处理系统的多参数综合性检测设备,采用模拟与数字传感器双路反馈控制策略及比例对阀门执行机构,设计了高精度标准气压产生与控制执行系统及适配器单元,实现了检测过程中贮运箱压力的精确控制和贮运箱压力传感器全量程检测,同时,设计了高精度温度和湿度测量单元,实现了贮运箱温度、湿度传感器的单点检测和泄漏率精确测量,提高了贮运箱检测效率,对装备完好率提升具有重要意义。     

提高数字器件频率稳定度测量分辨率的研究

提出了一种利用信号时空关系测量相位差来修正差拍周期的方法,并通过实验证明了该方法的正确性和可行性。此方法在提高数字器件频率稳定度测量分辨率方面还有很大的空间,是一种很有潜力的高精度测量技术。     

基于X波段雷达海浪监测装置的设计与研究

针对舰船对浪高实时测量的需要,提出了基于x波段雷达海浪监测装置的设计方案,具体介绍了基于X波段雷达海浪监测装置的设计原则、功能设计、硬件设计以及基于VC 的软件实现,并给出基于x波段雷达海浪监测装置系统操作平台功能界面的参考实例,从一定程度上为舰船海浪测量装置的实现与应用提供可行性参考。     

一种空间视觉测量子系统用半导体 激光器驱动电路设计

为提高视觉测量子系统抗杂光干扰能力,保证测量精度、稳定性和可靠性,通常需要采用半导体激光二极管组成的照明光源对测量区域进行照明.提出一种半导体激光二极管恒流源电路设计,并实现了激光二极管开关延时软启动、恒流驱动、过流保护等功能.实测数据表明,恒流源电路具有高稳定、高可靠和高精度的特点.     

S／DB系统同步定时器的设计

同步定时器是ＣＤＡＳＳ／ＤＢ系统的重要部件。它用高精度数字锁相环,精确地恢复地球同步气象卫星原始云图数据采集的同步基准信息。数字锁相环由用高速器件组成的相位比较器和用计算机软件实现的滤波器构成,采用标准频率计数方式,完成对精太阳脉冲（ＳＰ）和数字太阳——扫描同步检出（ＳＳＤ）的锁相及星上时钟频率测量等任务。微机还兼作Ｓ／ＤＢ系统管理机。     

基于时空和时相关系的时频处理方法

随着导航定位、空间技术、计量、精密时频测控包括各种量子频标的发展,对特高分辨力的时间测量和处理以及高频率的点频信号测量提出了更高要求。针对这方面的问题可以采用以信号稳定传输现象为基础以及相位变化规律存在于任意频率信号之间等特性达到高精度测量的目的。基于信号传播的稳定性,根据时间和空间之间的关系,通过建立针对性的传输通道把被测量的时间间隔与相应的路径上的延迟时间拟合进行测量。能够把被测量的时间间隔,尤其是短时间间隔量在空间的方向上展开通过对相应长度量的测量和处理算出被测量。作为对短时间间隔的测量结果,它可以成为传统多种技术的替代品,并且成为大量频率、周期和时间间隔测量技术与仪器精度进一步提高的关键手段。这项工作与传统的时—空关系的认识及利用结合更有利于对于时间、传输、空间的联系、单位的相关性等的理解进一步深化。另一方面,在频率信号之间基于最小公倍数周期会周期性地出现信号间相位重合的情况。这样在时间轴上,可以按照时间的延伸周期性地出现代表随着时间而进行的最小公倍数周期间隔的重合标志。在此基础上调整来自同一参考源的两个频率信号的频率关系,就能够调整时间轴上的时间标记。因此,基于上述频率信号特征的时间传输和处理技术可以实现建立在频率信号特性基础上的时间信号的形成、传递和处理等问题。     

磁暴恢复相后期超低频波观测分析

利用Radiation Belt Storm Probes（RBSP）和Magnetospheric Multiscale（MMS）的联合观测研究了2016年1月25日和2月22日的两个超低频（ULF）波动事件.这两个事件均发生在磁暴的恢复相后期，波动分布在晨侧与正午之间的区域.RBSP观测到的两次波动都发生在低L-shell（4.7～5.8），MMS观测到的两次波动都发生在高L-shell（8.0～14.2）.在高L-shell，超低频波偏振以环向波为主，沿磁力线方向为基频谐波.在低L-shell，超低频波偏振以径向波为主，沿磁力线方向为二次谐波.对内磁层（L<6）中的ULF波，通过比较∂f/∂w|μ,L和（dL）/（dW）（∂f）/（∂L）|μ,W的绝对值可知，bump-on-tail的离子分布和向地的离子相空间密度梯度通过N=1的弹跳共振，共同为波动的产生提供自由能.多重事例分析表明，在磁暴恢复相后期，约10keV的离子伴随着波动的存在而存在，并且为波动的产生提供自由能.      

基于交会对接CCD光学成像敏感器的双目测量算法

在空间交会对接近距离逼近阶段,CCD光学成像敏感器作为相对导航信息获取的主要测量敏感器,其测量性能直接关系到空间交会对接能否成功.针对适用于空间交会对接过程中CCD光学成像敏感器的双目测量算法展开研究,推导了基于主像机坐标系的双目测量算法计算公式,并重点对其抗干扰能力进行研究,最后对该双目测量算法进行了仿真分析并给出了仿真结果.     

基于高频光电导法半导体少数载流子寿命测量系统的设计与实现

基于高频光电导衰减法半导体少数载流子寿命测量基本原理，设计了半导体少子寿命测量系统，并在二极管检波电路的基础上，对信号处理系统进行了改进。该信号处理系统采用反馈式检波电路，相比于传统二极管检波电路，运用运算放大器的反馈原理减小了检波二极管压降产生的误差，同时结合二极管嵌位作用，减小了运算放大器压摆率带来的影响，提高了测量系统的检波能力。通过实验，验证了该检波电路的可行性，测试结果表明，有效提升了测量系统的准确性。     

超量程位置误差基准桥接测量技术研究

以某类型专用检具为例,介绍了一种基于坐标测量机的利用基准桥接测量其位置误差的方法,对平行度和垂直度参数建立了数学模型并进行了计算推导,给出了实现测量的方法,提升了测量范围和测量能力,同时对测量结果不确定度进行了评定,证实了此方法的可行性。     

超量程位置误差基准桥接测量技术研究

以某类型专用检具为例,介绍了一种基于坐标测量机的利用基准桥接测量其位置误差的方法,对平行度和垂直度参数建立了数学模型并进行了计算推导,给出了实现测量的方法,提升了测量范围和测量能力,同时对测量结果不确定度进行了评定,证实了此方法的可行性。     

Near Earth Vortices Driving of Field Aligned Currents Based on Magnetosphere Multiscale and Swarm Observations

A long-standing mystery in the study of Field-Aligned Currents (FACs) has been that:how the currents are generated and why they appear to be much stronger at high altitudes than in the ionosphere.Here we present two events of magnetotail FACs observed by the Magnetospheric Multiscale Spacecraft (MMS) on 1st July and 14th July 2016,to show how the Substorm Current Wedges (SCW) were formed.The results show that particles were transferred heading towards the Earth during the expansion phase of substorms. The azimuthal flow formed clockwise (counter-clockwise) vortex-like motion,and then generated downward (upward) FACs on the tailward/poleward side of the distorted field with opposite vorticity on their Earthward/equatorward side.We also analyzed the Region 1 FACs observed by the Earth Explorer Swarm spacecraft on 1st July 2016 and found that they were associated with FACs observed by MMS,although differing by a factor of 10.This difference suggests that either there was the closure of the currents at altitudes above 500 km or the currents were not strictly parallel to B and closed at longitudes away from where they were generated.      

Magnetospheric Physics in China

In the past two years, much progress has been made in magnetospheric physics by using the data of Double Star Program, Cluster, THEMIS, RBSP, Swarm, MMS, ARTEMIS, MESSENGER missions etc., or by computer simulations. This paper briefly reviews these works based on papers selected from the 227 publications from January 2016 to December 2017. The subjects cover most sub-branches of magnetospheric physics, including geomagnetic storm, magnetospheric substorm, magnetic reconnection, solar wind-magnetosphereionosphere interaction, radiation belt, plasmasphere, outer magnetosphere, magnetotail, geomagnetic field, auroras, and currents.      

超低频计量自动测试系统

充分利用现有的标准仪器,在微机统一控制下,组成一个超低频参数计量的自动测试系统。系统中各台仪器仍保持其独立工作能力。整个计量测试过程,都用软件控制,自动完成,并能对数据自动采集和处理,用汉字打印输出检测结果。     

MMS星座对磁层顶磁通量绳内离子惯性尺度结构的观测

利用MMS观测数据,对磁层顶通量绳内离子惯性尺度（d_i）的结构进行分析研究.结果发现,许多不同尺度（约1d_i至数十d_i）的通量绳内都存在具有d_i尺度的电流 j _m,其方向在磁层顶局地坐标系的-M方向,即与磁层顶查普曼-费拉罗电流同向,由电子在+M方向的运动（ v _em）携带.这些电流结构具有以下特征:磁鞘与磁层成分混合,磁场为开放形态;离子去磁化,电子与磁场冻结;N方向（即垂直于磁层顶电流片方向）的电场 E _n显著增大,幅度达到约20mV·m-1,并伴有明显的尖峰状起伏,该增强和尖峰状起伏的电场对应于霍尔电场.分析表明,电流、电子与离子运动的偏离以及霍尔电场之间遵从广义欧姆定律,三者密切关联.进一步对磁层顶磁重联的探测数据进行分析发现,在很多重联区内也存在与通量绳内相似的结构,其尺度约为d_i量级,其中霍尔电场 E _N、电流 j _M和电子速度 v _eM均与通量绳内对应物理量的方向相同且幅度相近.基于上述观测事实,采用经典FTE通量绳模型,对通量绳内电流、电子运动和霍尔电场的起源进行了初步探讨,认为其来源于磁层顶无碰撞磁重联区内的相应结构,并且后者在离子尺度通量绳的形成过程中起到重要作用.      

我国计量行业法规政策和发展趋势分析

计量是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动,关系国家安全、国计民生。为夯实计量基础、提升计量能力,抓住计量事业发展的新机遇,本文从行业法规政策、计量发展趋势等方面开展相关研究,为从事计量管理和技术研究工作的人员提供参考。