基于CMOS APS的微型数字式太阳敏感器

研制了一种适用于微型航天器的两轴数字式太阳敏感器,其光学系统由CMOS APS图像传感器和MEMS工艺制作的孔阵列结构光线引入器组成.敏感器外形尺寸68 mm×68 mm×58 mm, 质量小于300 g, 功耗低于2.5 W, 更新率优于2 Hz.该文介绍了CMOS APS图像传感器的优势及其在太阳敏感器中的应用,以及所研制微型太阳敏感器的系统硬件、软件设计.对微型太阳敏感器样机进行了标定,结果表明微型太阳敏感器在±64°视场以内精度优于0.1°, ±10°视场以内精度优于0.02°.     

大气物理与大气探测的一些进展

本文综述大气物理与大气探测中主要方面的一些进展,即地基大气遥感、卫星气象、云物理、临近预报和全球气候变化。侧重于大气遥感在这些领域中的作用。并以北京大学的大气遥感研究工作,作为实例阐述。它包括微波辐射计及其环境遥感应用、大气云雨对微波通信影响的评估、光学和卫星遥感大气污染、卫星遥感大气和海洋、世界气候研究计划。     

基于电力线载波的太阳方位跟踪器控制系统设计

通过分析太阳运行规律,设计了太阳位置传感器.采用两级传感器方式,实时检测太阳方位;运用电力线载波,实现设备与上位机信息传输.利用简单光敏电阻和 SPCE061A 单片机设计了一种多方向太阳能收集控制系统,实现了大范围高精度地跟踪太阳;利用 PL2102B 载波芯片实现精确监控通信.经试验,系统的高度角和方向角跟踪范围在0~180°和0~270°,跟踪精度达到1°,而且设备与上位机信号传输稳定     

基于嫦娥一号卫星微波辐射计数据的月球Cabeus撞击坑水冰含量研究

月球极地水冰存在与否、存在形式和存在数量等科学问题,是当前月球科学研究的重要目标之一.2009年10月9日,美国半人马座火箭和卫星相继撞击月球南极Cabeus撞击坑,证实了月球极地水冰的存在,但对其含量、分布范围等的研究还有争议.极地水冰的存在会改变极地月壤的介电常数,而微波辐射计是获取介质介电常数的最有效的工具.因此,根据37GHz频率条件下的月壤被动微波辐射传输数值模拟结果,改进月壤辐射传输模型.对比分析了Odelevsky模型、Wagner和Landau-Lifshitz模型、Clausius模型等8个常用的混合介电常数计算模型,表明Lichtenecker模型与改进的Dobson模型得到的介电常数值相差最大,折射模型得到的结果偏大,Odelevsky模型、强起伏定理与Wagner和Landau-Lifshitz模型、Clausius模型、Bruggeman-Hanai模型得到的结果非常接近.基于Odelevsky模型和改进的月壤辐射传输模拟,建立了月壤体积含冰量与微波辐射亮温的关系.并根据嫦娥一号卫星获取的相应的微波辐射计数据,进行了Cabeus撞击坑水冰含量反演研究.结果表明,改进的辐射传输模型适用于高频条件下的一层月壤辐射传输模拟;月球南极Cabeus撞击坑地区月壤微波辐射亮温为69.93K（37GHz）,相应的体积含冰量约为2.8%.     

电弧等离子体冶炼提纯工业硅(英文)

开发了一种把电弧等离子体冶炼和电磁感应搅拌熔体相联合的在高纯石墨坩埚内冶炼提纯工业硅的硅冶炼提纯技术.掺入到电弧等离子体工作气体流中的反应性气体在硅熔体液面处与杂质反应生成挥发性杂质化合物.工业硅中难去除的杂质是B,P和Al.用由水蒸气构成的反应性气体精炼熔融态工业硅来降低其中B和P的含量,随后定向凝固移除其他杂质.用此方法冶炼处理工业硅,其中的B,P,Al,Fe,Ti,Ca和Cu的含量从7.67,73,1931,2845,166,235和56mg/kg分别降低到5.85,29,202,676,36,89和9mg/kg.硅的纯度由原来的99.46%提纯高到99.93%.     

唐崖土司城的土家族文化剖析

唐崖土司城遗址包含着丰富的土家文化内涵,是土家族文化的结晶,透过唐崖土司城遗址,揭示其所包含的土家族文化,不仅有利于再现当时的土司场景,为唐崖土司城遗址申报世界文化遗产提供文献资料,而且对于土司文化的保护、开发都具有重要的现实意义。     

基于大气偏振光学的太阳跟踪方法

太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:对偏振模式进行采样,得到各个采样点的偏振信息(偏振度和偏振角度)与太阳空间位置(高度角和方位角)之间的关系方程组。利用最小二乘法求得最优解并将其作为太阳位置。通过仿真实验验证了该方法的可行性,接着通过全天候和遮挡情况下的太阳跟踪实验进行了验证。实验表明用该方法求解得到的太阳高度角和方位角的平均误差在0.5°;并且不受空间位置和时间的限制,不存在误差积累,不受遮挡物对太阳遮挡的影响,体现出良好准确性和的环境适应性,可以有效地实现太阳空间位置确定和太阳跟踪。     

基于等效均匀温度的车内热环境分析

通过计算流体力学(CFD)与人体热调节模型的耦合仿真,得到人体整体和各节段的等效均匀温度(EHT).对比空调送风速度、送风温度与太阳辐射强度对整体EHT、平均皮肤温度及各换热损失量的影响,得到各因素变化时所处的EHT舒适区,采用试验设计法和方差分析法,得到3个影响因素对整体EHT、各节段EHT、平均皮肤温度及干热损失量的贡献率,发现送风条件影响大于太阳辐射,其中送风温度的影响最显著.在此基础上,得到EHT的拟合方程,并提出基于拟合方程改进空调控制的新思路.     

太阳光和天空光的光谱测量分析

采用一种便携式小型光谱仪对天津市区太阳光和天空光在200～850nm波段进行光谱测量．分析了一天中不同时刻的太阳光谱的变化，比较了太阳光谱与相应天空光谱间的关系，同时还给出了不同天气情况下的天空光谱测量结果及相关理论分析，并对太阳光和天空光的颜色进行了色度计算．     

乡村民居被动式太阳能设计与热环境分析

宁夏地区乡村民居存在的主要问题是冬季室内温度低、舒适性差、采暖能耗高、太阳能等可再生资源缺乏有效利用.针对问题,通过问卷与入户调研掌握民居现存缺陷,立足太阳能富集特点,利用现代建筑技术,提出适合地方特点的太阳能被动利用设计方案,并在碱富桥村生态民居设计中进行了实践探索.通过比较分析,证明了太阳能被动利用技术在西北地区乡村民居中可以提高冬季室内温度,减少煤炭消耗,在经济与技术上具有可行性.