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World File Search System成像仪
DMD 在天体物理研究中的应用 - arXiv
一些最引人注目的天体物理问题，如加速宇宙膨胀或星系形成的暗能量的性质，在很大程度上依赖于获取大量光谱数据样本的可能性。十八世纪的天文学家设想了经典的客观棱镜法，即通过与望远镜孔径大小相同的棱镜对天体进行成像。该方法可产生天体中每个光源的光谱。它特别适合明亮的光源，因为它有几个缺点：1) 整个光谱上积分的整个天空背景落在每个像素上，增加了噪声； 2) 如果不同光源的光谱沿色散方向排列，则它们的光谱会重叠； 3) 由于没有狭缝，有效分辨率取决于天体的表观大小。尽管存在这些问题，客观棱镜光谱法仍然在使用，因为它很简单，因为它可以使用光栅添加到传统成像仪中，光栅是一种表面蚀刻有光栅的棱镜，可保持所选中心波长的光不偏离。由于与地面相比，天体背景较低，因此它对于太空应用特别方便。哈勃太空望远镜上的成像仪器通常配备一个或多个光栅。还提出了以客观棱镜模式进行全天空勘测的专用卫星。1
大理石成像标志欧洲航天局合同，用扫描道交付其卫星的次级分辨率
§大理石成像作为与Scanway S.A.的财团的主要承包商，已与育成计划的框架与欧洲航天局签署了一份合同 - 由ESAφ-LAB投资办公室管理，以开发非常高分辨率（VHR）的光下有效负载。§有效载荷包括一个可见的，近红外成像仪和高分辨率的短波红外成像仪。§光学有效载荷将在计划在2026年第一季度和随后的大理石星座上推出的第一颗大理石卫星飞行。§由ESA孵化计划资助的为期两年的项目涵盖了第一颗大理石卫星的有效载荷的完整开发，整合和调试。“在这里，在φ-LAB投资办公室，我们致力于支持欧洲工业，并不断实现地球观察项目的技术和商业进步。我们对Semovis项目及其开发VHR有效载荷和数据的雄心感到兴奋。”负责这项活动的ESA技术官员Pejman Nejadi说。“成功的结果将与该机构的更广泛目标保持一致，即利用空间来实现绿色的未来，快速而有弹性的危机，以命名一些。”
传感器分辨率下降对被动式...的影响
基于微波辐射与降水相互作用的基本关系，微波卫星降水估计最有望从太空定量估计降雨量。目前，DMSP 专用传感器微波成像仪 (SSM/I) 上的低分辨率通道采样的空间分辨率比典型对流雨带中降雨产生的尺度大几倍。机载仪器可以提供降水云的详细微波辐射特性视图。在本文中，作者展示了 1993 年在西太平洋进行的热带海洋全球大气耦合海洋-大气响应实验期间收集的同步精细尺度（1-3 公里分辨率）共置飞机辐射和飞机降水雷达测量值。通过故意将飞机数据集的分辨率从其原始分辨率降低到当前和未来的星载传感器的分辨率，检查了传感器分辨率对组合辐射计-雷达垂直剖面降雨反演算法（为降水比对计划 2 开发和使用）的影响。雷达剖面的增加对柱状霰含量的反演值的影响大于柱状雨含量。柱状霰的反演值也明显小于之前公布的陆地降雨结果。结果
气候数据记录 (CDR) 计划
本文档旨在描述 Walt Meier 等人开发的算法。从 2015 年开始，国家冰雪数据中心 (NSIDC) 的 Florence Fetterer 向国家环境信息中心提交更新。该算法用于创建海冰浓度气候数据记录 (CDR)，使用美国国防部气象卫星计划 (DMSP) 平台上的特殊传感器微波/成像仪 (SSM/I) 和特殊传感器微波成像仪和探测器 (SSMIS) 传感器。海冰浓度 CDR 的目标是提供一致、可靠且有据可查的产品，符合环境卫星气候数据记录 (NAS, 2004) 中定义的 CDR 指南。实际算法在本文档附带的计算机程序（代码）中定义；因此，本文旨在从科学角度和软件工程角度提供理解该算法的指南，以协助评估代码。美国宇航局戈达德太空飞行中心 (GSFC) 生成的海冰浓度辅助场也包括在内，因为它们采用了戈达德科学家的手动校正，并延长了时间序列以涵盖 Nimbus-7 扫描多通道微波辐射计 (SMMR) 时代 (1978-1987)。
TEMPEST-D 和 GPM-GMI 对降水系统的观测：交叉验证研究
摘要 — 本研究的目的是通过微波辐射计对风暴和热带系统演示时间实验 (TEMPEST-D) CubeSat 任务和全球降水测量微波成像仪 (GMI) 上的降水系统的观测进行交叉验证。本文的目的有两个：首先，展示 TEMPEST-D 和 GMI 观测之间的一致性；其次，展示合并 TEMPEST-D 和 GMI 观测时增强时间采样的潜力。采用了两种交叉验证方法。第一种交叉验证方法是使用先验时空约束定量比较 TEMPEST-D 和 GMI 对降水系统的亮度温度 (TB) 观测。对比分析表明，两种仪器的TB观测值具有相似的概率分布，平均绝对差为2.9 K。第二种交叉验证方法是定量比较TEMPEST-D和GMI TB对热带气旋系统的观测结果。本对比研究分析了三个风暴案例。分析表明，TEMPEST-D和GMI TB观测中的风暴结构和强度相似，总体平均相关系数（r）为0.9。与单独使用GMI数据相比，结合TEMPEST-D和GMI TB对飓风系统的观测可将采样频率提高2.5倍。
紧凑型红外辐射光谱追踪器 (c-FIRST)
许多跨学科科学研究都需要对野火进行遥感，包括野火对生态的影响。几十年来，这项研究一直受到空间分辨率不足和探测器在短波和中波红外波长处饱和的阻碍，而高温 (>800 K) 表面的光谱辐射最为显著。为了解决这个问题，我们正在开发一种紧凑型高动态范围 (HDR) 多光谱成像仪。紧凑型火灾红外辐射光谱跟踪器 (c-FIRST) 利用数字焦平面阵列 (DFPA)。DFPA 由最先进的高工作温度屏障红外探测器 (HOT-BIRD) 和数字读出集成电路 (D-ROIC) 混合而成，具有像素内数字计数器以防止电流饱和，从而提供动态范围 (>100 dB)。因此，DFPA 将能够对温度变化范围从 300 K 到 >1600 K（燃烧的火灾）的目标进行非饱和高分辨率成像和定量检索。凭借从 500 公里的标称轨道高度解析地球表面 50 米级热特征的分辨率，一次观测即可捕获野火的全部温度和面积以及冷背景，从而增加每个返回字节的科学内容。使用非饱和 FPA 是一种新颖的做法，它克服了以前高辐射值使 FPA 像素饱和（从而降低了科学内容）的问题，并展示了遥感方面的突破性能力。因此，c-FIRST 适用于量化野火排放，这对于确定其对全球生态系统的影响至关重要。 c-FIRST 的 FPA 采用 InAs/InAsSb HOT-BIRD 外延材料制作，像素间距为 20 m，探测器阵列为 1280x480 格式，并与模拟 DROIC 混合。DFPA 的 50% 截止点为 ~4.5um，在 140K 工作温度下，整个 QE 光谱范围内测得的外部 QE~50%。我们将积分时间固定在 6 毫秒，以便在以 150 Hz 帧速率观察正常 300K 背景场景时在 MWIR 波段获得良好的灵敏度。对于标准模拟 ROIC，探测器像素在目标温度 ~700 K 时很容易饱和。当 D-ROIC 在 16 位模式下运行时，我们可以将饱和温度显著提高到 ~1100 K。当 D-ROIC 在超 HDR 32 位模式下（28 万亿电子阱深度）运行时，即使对于 1600 K 目标，探测器也不会接近饱和。火灾遥感的一个关键指标是可探测的最小目标尺寸。c-FIRST 可将可探测火灾的最小尺寸提高一个数量级，这主要是由于非饱和探测器的空间分辨率比 GOES 上的高级基线成像仪等当前维修仪器更高，同时功率、尺寸和重量也更低。c-FIRST 空中飞行计划于 2024 年火灾季节进行仪器测试和验证。我们预计 c-FIRST 太空验证将基于 2026 年或之后的空间技术验证机会。
MIIDAPS-AI - noaa/nesdis/star
摘要 — 在本文中，我们利用最先进的人工智能 (AI) 技术，通过微波和红外传感器，在全天候、全地表条件下对温度、湿度、表面和云参数进行卫星遥感。多仪器反演和数据同化预处理系统，人工智能版本，简称 MIIDAPS-AI，适用于极地和地球静止微波和红外探测器和成像仪，以及组合红外和微波探测器对。该算法可生成温度和湿度的垂直剖面以及表面温度、表面发射率和云参数。高光谱红外传感器的其他产品包括选定的痕量气体。从微波传感器，可以从初级产品中获得降雨率、第一年/多年海冰浓度和土壤湿度等其他产品。与传统的操作探测算法相比，MIIDAPS-AI 算法效率高，准确度没有明显下降。这种深度学习算法自动生成的雅可比矩阵可以提供可解释性机制，以建立算法的可信度，并量化算法输出的不确定性。计算增益估计为两个数量级，这为以下两种情况打开了大门：1）处理大量卫星数据，或 2）在处理相同数量的数据的情况下，提高及时性并显着节省计算能力（从而节省成本）。在这里，我们概述了 MIIDAPS-AI 的实现，讨论了它对各种传感器的适用性，并为选定数量的传感器和地球物理参数提供了初步性能评估。
CAP 简历 - Eric Donovan
Eric Donovan 是卡尔加里大学的物理学和天文学教授。他的研究重点是空间物理学。更具体地说，Eric 开发、部署和运营成像仪网络，用于遥感加拿大大部分地区的极光。他的目标是探索地球磁层中发生的等离子体物理过程，这些过程一方面导致极光，另一方面塑造近地空间环境。他是五个成功 CFI 应用程序的 PI，并共同领导 NASA THEMIS 任务的极光成像部分。从 2016 年到 2018 年，Eric 担任科学学院副院长研究。作为 ADR，他领导了一个咨询过程，以四大挑战和三个研究平台的形式确定了学院的研究战略。此外，作为 ADR，他对小型和大型研究项目的需求有了更深的了解。 2011 年，他领导了学院空间科学研究重点的开发，2015 年至 2017 年，他共同领导了卡尔加里大学学院新地球空间技术优先研究主题的创建。他是唯一一位担任 2013 年至 2015 年担任美国国家科学基金会资助的地球空间环境建模项目科学指导委员会主席的非美国研究人员，该项目已有 30 年历史，目前担任加拿大航天局太阳地球科学咨询委员会委员。
带混响的深度亚波长定位......
在不进行侵入性近场操作的情况下从远场获取场景的亚波长信息是波工程学中的一个基本挑战。然而，众所周知，波在复杂介质中的停留时间决定了波对扰动的敏感度。现代编码孔径成像仪利用复杂介质提供的自由度 (dof) 作为天然多路复用器，但并未认识到并利用将感兴趣的物体放置在复杂介质外部或内部之间的根本区别。在这里，我们表明，只需用混响被动混沌腔将亚波长物体封闭在其远场中，就可以将定位亚波长物体的精度提高几个数量级。我们认为深度学习是一种合适的抗噪工具，可以提取编码在多路复用测量中的亚波长定位信息，实现远超训练数据中可用的分辨率。我们在微波领域展示了我们的发现：利用简单可编程超表面的配置自由度，我们使用仅强度的单频单像素测量，在混沌腔内沿弯曲轨迹定位亚波长物体，分辨率为 λ = 76。我们的研究结果可能在光声成像以及基于回响弹性波、声音或微波的人机交互方面具有重要应用。
雅典娜/宽场成像器仪器背景标题的增强模拟
摘要。宽场成像仪（WFI）是高能天体物理学的高级望远镜（雅典娜）的两种焦平面仪器之一，ESA的下一个大型X射线天文台计划于2030年代初发射。当前的基线光环轨道在L2左右，并且正在考虑太阳 - 地球系统的第二个Lagrangian点。对于潜在的光环轨道，辐射环境，太阳能和宇宙质子，电子和Heions都将影响仪器的性能。对仪器背景的进一步关键贡献是由未关注的宇宙硬X射线背景产生的。重要的是要了解和估算预期的工具背景并研究措施，例如设计模式或分析方法，这可以改善预期的背景水平，以达到具有挑战性的科学要求（<5×10 - 3计数∕ cm 2 ∕ cm 2 kev kev s s in 2至7 kev）。通过考虑到L2处的质子通量的新信息，可以改善Geant4中进行的WFI背景模拟。此外，已对WFI仪器的模拟模型及其在Geant4模拟中采用的周围环境进行了完善，以遵循WFI摄像机的技术开发。©作者。由SPIE发表在创意共享归因4.0未体育许可下。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物，包括其DOI。[doi：10.1117/1.jatis.7.3.034001]