遥感时代被认为始于 1858 年,当时气球驾驶员 G. Tournachon(别名 Nadar)从他的气球上拍摄了巴黎的照片。后来,信鸽、风筝、飞机、火箭和无人气球也被用于早期成像。然而,遥感的历史可以与光学和航空学的发展和理解联系起来。亚里士多德(公元前 300 年)被认为是第一个进行光学实验的人。伽利略·伽利莱(1609 年)和艾萨克·牛顿爵士(1666 年)科学地解释了光学和光谱学。系统的航空摄影始于第一次世界大战期间,用于军事监视和侦察目的。在第一次世界大战期间,飞机被大规模用于这些目的,因为飞机被证明是比气球更可靠、更稳定的地球观测平台。然而,航空摄影和照片解译的重要发展发生在第二次世界大战期间。在此期间,近红外摄影、热传感和雷达等其他成像系统也得到了发展。
遥感的单元I基本原理:遥感的定义:遥感原理,遥感历史。电磁辐射,辐射定律,EM光谱。EMR的相互作用:与大气,大气窗,成像光谱法,与地球相互作用。各种土地覆盖特征的光谱标志。单元-II平台:平台类型。卫星轨道,开普勒定律,卫星特征,地球观测研究的卫星和行星任务。 传感器:传感器的类型和分类,成像模式,光传感器的特征,传感器分辨率 - 光谱,辐射和时间,检测器的特征。 单元III数据接收,处理和图像解释。 地面站,数据生成,数据处理和更正。 错误和校正:辐射,几何和大气。 地面调查以支持遥感。 培训集,准确性评估,测试站点。 地面真相工具和光谱签名,频谱反射率和RS数据植被源的光谱特征:全球和印度数据产品。 视觉图像解释:视觉解释的视觉解释元素的基本原理,视觉解释的技术,解释键单元IV摄影测量法:航空摄影系统的基本原理:历史发展 - 分类 - 垂直照片的几何形状 - 规模 - 浮雕 - 浮雕流离失所 - 倾斜度和倾斜的照片和倾斜的照片,飞行计划。 导热率。 IR图像的特征。 教科书:1。卫星轨道,开普勒定律,卫星特征,地球观测研究的卫星和行星任务。传感器:传感器的类型和分类,成像模式,光传感器的特征,传感器分辨率 - 光谱,辐射和时间,检测器的特征。单元III数据接收,处理和图像解释。地面站,数据生成,数据处理和更正。错误和校正:辐射,几何和大气。地面调查以支持遥感。培训集,准确性评估,测试站点。地面真相工具和光谱签名,频谱反射率和RS数据植被源的光谱特征:全球和印度数据产品。视觉图像解释:视觉解释的视觉解释元素的基本原理,视觉解释的技术,解释键单元IV摄影测量法:航空摄影系统的基本原理:历史发展 - 分类 - 垂直照片的几何形状 - 规模 - 浮雕 - 浮雕流离失所 - 倾斜度和倾斜的照片和倾斜的照片,飞行计划。导热率。IR图像的特征。 教科书:1。IR图像的特征。教科书:1。立体镜:立体镜-Parallax方程 - 视差测量 - 高度的视差杆测量和斜率 - 立体绘图工具的测定。分析和数字摄影测量法:空中照片的方向间接,相对和绝对方向的概念,带状三角剖分,独立模型的阻滞调节(BAIM),特殊情况(切除,交叉点和立体声配件),空中式 - 空中三角形,三角构造,块调节,块调节,矫形器,矫形器,摩擦。单元V热成像:简介 - 动力学和辐射温度,材料的热性能,发射率,辐射温度。热容量,热惯性,明显的热惯性,热扩散性。IR - 辐射仪。天气对图像的影响。i)云,ii)表面风,iii)烟羽的穿透。热图像的解释。微波遥感和激光雷达:简介 - 电磁频谱,机载和空间传播雷达系统基础仪器。系统参数 - 波长,极化,分辨率,雷达几何形状。目标参数 - 背部散射,点目标,体积散射,穿透,反射,bragg共振,跨侧面变化。斑点,辐射校准。微波传感器和图像特征,微波图像解释。LIDAR简介。高光谱遥感。Floyd,F。Sabins,Jr:遥感原理和解释,Waveland Pr Inc,2020 2。Lillesand and Kiefer:遥感和图像解释,John Wiley,2015年。3。4。遥感卷的手册。i&ii,第2版,美国摄影测量学会。Mikhail,E.M.,Bethel,J.S.,McGlone,J.C。(2001)。 现代摄影测量简介。 印度:威利。Mikhail,E.M.,Bethel,J.S.,McGlone,J.C。(2001)。现代摄影测量简介。印度:威利。
Space Borne高光谱传感器的最新进展进一步增强了我们观察地球环境的能力,但在数据分析和探索方面也引入了新的挑战。这些挑战需要创新的方法和方法论,以充分利用高光谱成像在环境监测和科学研究中的潜力。高光谱传感器,例如Aviris,Hydice,Hysi,Hymap,Hyperion以及最近,Aviris-NG和Prisma,在各种领域具有显着高级的研究和应用。这些传感器为大气表征,生态系统研究,水资源管理,矿产勘探,气候研究,雪和冰科水文,沿海环境监测,土地使用/土地覆盖分析,植被图和行星研究提供了宝贵的数据。由Space Borne Platforms捕获的高光谱图像捕获的详细光谱信息提供了独特的见解,使其非常适合定量资源映射和监视。随着高光谱技术的不断发展,预计它们的潜在应用将进一步扩展,从而推动多个学科的创新。
考虑到这些警告,基于PIC的LIDAR感应的紫色砖墙图显示了在时间表上传感行业所需的各种组件的存在,或者预计的开发,直到2040年。黑色字体文本显示了基于当前努力的合理期望,红色字体文本突出了需要大量资金/研究才能将技术(设计,材料,过程等)进行商业化的组件障碍或成本障碍。将红色文本与黑色文本区分开的是技术差距,以紫色砖头代表,因此名为“紫色砖墙”。开发以填补这些主要的技术差距可能不会由行业资助,该行业通常寻求快速投资回报(ROI)。作为替代方案,应使用这些差距来为政府资助的潜在研究主题,强调新科学,这有望取得突破和迫在眉睫。
量子计量学在科学和技术中具有许多重要的应用,从频率表格到引力波检测。量子力学对测量精度施加了基本限制,称为Heisenberg限制,这是无噪声量子系统可以实现的,但通常无法实现遇到噪声的系统。在这里,我们研究了如何通过量子误差校正来提高测量精度,这是一种保护量子系统免受噪声影响影响的一般方法。我们发现,假设可以使用噪音无噪声的Ancilla系统,并且可以执行这种快速,准确的量子处理,则可以使用受马尔可夫噪声的量子探针来实现Heisenberg极限。当满足功能的条件时,可以通过求解半有限的程序来找到达到最佳精度的量子误差校正代码。我们还表明,当Hamiltonian和错误操作员通勤时,不需要噪音无噪音。最后,我们提供了两个明确的量子传感器的原型示例:量子量和有损失的骨气模式。
“擦除量子比特”中的主要噪声是擦除 — 一种可以检测到其发生和位置的错误。擦除量子比特有可能减少与容错相关的开销。迄今为止,对擦除量子比特的研究主要集中在量子计算和量子网络应用上。在这里,我们考虑擦除量子比特在量子传感和计量方面的适用性。我们从理论上表明,对于相同级别的噪声,与非擦除量子比特相比,擦除量子比特可以充当更精确的传感器或时钟。我们通过人工将擦除误差(以原子损失的形式)或失相误差注入差分光学晶格时钟比较来实验证明这一点,并观察到在相同注入误差率的情况下,擦除误差的精度有所提高。在具有重复测量周期的时钟中,擦除可以将稳定性提高 2 倍。擦除量子比特对传感的类似好处可以在其他量子平台(如里德堡原子和超导量子比特)中实现。
尤其是在传感领域,量子物理学设定了传感灵敏度的界限 - 称为海森堡极限 - 比当前传感器的灵敏度低几个数量级。在计算领域,据观察,量子计算机可以执行一些使用当前或未来的经典计算技术无法实现的计算。在通信领域,量子物理学可以实现可证明的安全通信,并且数据速率远高于经典香农极限所允许的数据速率。这些进步中的许多可能会在传感领域产生重大的近期和长期影响,例如安全通信、网络传感、大数据分析和机器学习,以及传感器和信息融合。这引出了以下问题:
腐蚀会对许多工业领域的机械结构造成巨大损害,航空业也不例外。为了在不影响安全性的情况下延长机身的使用寿命,清晰地了解飞机的腐蚀状态 (SoC) 非常重要。因此,开发适合实时监测 SoC 并在结构受到腐蚀损害时发出可靠通知的方法至关重要。迄今为止发布的结果表明,超声波(例如声发射、导波)以及电化学传感器(例如电化学噪声、阻抗谱)适用于监测与飞机相关的腐蚀,但尚未具备应用于商用飞机的技术条件。实现可靠监测系统的一个巨大问题是腐蚀现象与(通常)嘈杂的传感器数据之间的相关性。AICorrSens 项目通过开发基于超声波、电化学和环境传感器以及 AI 算法的多传感器设置来监控 SoC,从而解决了这些问题。应通过使用配备传感器的试样和演示部件进行加速腐蚀测试来生成训练数据。使用 AI 进行后续数据分析,可以克服操作噪声,从而允许当今的腐蚀检测方法在检测、定位、量化和类型化方面实时评估 SoC。该项目的目标是将创建的连续数据流转换为可通过人机界面直观理解的 SoC 分类,包括由测试活动生成的 AI 模型进行的合格腐蚀预测。该项目的结果将提高飞机的安全性和可靠性,并为飞机运营商带来明显的经济效益,因为它允许从定期检查间隔转换为基于条件的维护。资助方:奥地利研究促进署 项目:Take Off, Call 2019 联盟:CEST 电化学表面技术能力中心 (CEST)、林茨约翰内斯开普勒大学 - 结构轻量化设计研究所 (IKL)、克雷姆斯多瑙大学 - 集成传感器系统系 (DISS)、Senzoro GmbH (SENZ)。项目持续时间:2020 年 10 月 - 2023 年 9 月。