星载多光谱遥感器太阳定标技术研究

利用太阳照射的漫射板在反射波段(400～2500nm)对星载多光谱遥感器进行飞行中定标是一种高精度的定标技术。文中介绍了一种以太阳照射的漫反射板为基准源的星上定标系统的工作原理及基本结构,它由漫反射板、漫反射板监视器及衰减屏几部分组成。遥感器通过其成像光学系统对漫反射板的观察实现绝对定标,漫反射板监视器用于监视漫反射板输出波段辐亮度的长期稳定性,衰减屏的合理设置则确定了系统的工作点,目的是提高定标精度及监视精度。论文重点讨论了有关这几部分的技术要求。经过分析认为:用烧结法加工的聚四氟乙烯板较好地满足了星上定标的要求;由漫反射板监视器可以获得漫反射板输出波段辐亮度及太阳常数短期内变化的信息,这对地物目标观测数据的处理有一定参考价值;结合Sea WiFS的光谱通道及海色数据对确定系统工作点的衰减屏Ⅰ的透射率进行了计算,结论是透射率0.08较为合理;为提高漫反射板监视器的监视精度,经计算,衰减屏Ⅱ的透射率选为0.02;此外,对星上定标工作模式也作了定性的探讨。     

星载大气监测光谱仪高精度星上定标技术

大气成分的高精度反演及应用对星载超光谱载荷的辐射精度和光谱精度均提出了更高要求,且随着遥感器运行寿命的不断延长,需建立高精度、高稳定的星上定标系统。文章介绍了一种满足大气监测光谱仪高精度定标要求的星上定标技术,结合时间调制型傅里叶变换光谱仪的技术特点,制定了星上绝对辐射定标、仪器线形函数ILS测量和光谱定标的方案。采用太阳漫反射板定标法实现全口径、全视场、全光路绝对辐射定标,定标漫反射板在光谱仪光路的最前端将太阳光谱引入,通过已知的大气层外太阳光谱照度和地面标定的漫反射板双向反射分布函数BRDF确立星上绝对辐射定标基准。设置参考漫反射板进行在轨性能衰减的监测和校正,采用的QVD漫反射板具有高稳定性,可保证全寿命周期内星上绝对辐射定标精度优于5%。星上设置单色稳频激光器对光谱仪的仪器线形函数进行定期监测,以评估光谱仪的光谱分辨率等光学性能的在轨状态。利用太阳光谱和大气光谱中的特征谱线进行在轨波长校正。     

对地观测旋转扫描辐射计量上定标系统设计

文中介绍一种对地观测旋转扫描辐射计量上定标系统的设计。该星上定标系统由漫射板，定标灯，黑体，定标均衡装置，漫射板稳定性监测器和太阳入射角监测器等几部分组成。文中描述了该定标系统各部分的作用和功能，并针对提高星上定标精度提了几点建议。     

对地观测旋转扫描辐射计星上定标系统设计

文中介绍了一种对地观测旋转扫描辐射计星上定标系统的设计。该星上定标系统由漫射板、定标灯、黑体、定标均衡装置、漫射板稳定性监测器和太阳入射角监测器等几部分组成。文中描述了该定标系统各部分的作用和功能,并针对提高星上定标精度提了几点建议。     

展开式太阳板的动力学分析

太阳板是将太阳能转换成电能的装置,是行星探测车上重要的组成部分,为探测车的正常行驶和工作提供必要的电力支持.介绍了一种太阳板翻转机构,能有效地跟踪太阳照射角度,达到并保持其转动范围内的任意角度.基于Kirchhoff理论和Hamilton法建立了太阳板驱动展开过程和受力激励的动力学模型,分析了展开和受力振动的动力学特性,得到了太阳板展开过程中扭杆驱动力矩曲线和太阳板的固有频率及振型,并通过ADAMS虚拟仿真和太阳板的振动实验验证了理论分析的正确性;同时分析了太阳板受瞬时冲击的响应特性,得到了其响应曲线.     

星载微波散射计定标技术研究

定标是星载遥感设备的重要组成部分。文章介绍了我国海洋卫星星载微波散射计的定标概念、主要误差来源及拟采用的定标策略与方案。重点提出内定标信号源的两种实现方法，并通过比较的方法介绍了两种定标信号源的特点。     

稀土掺杂漫反射板星上光谱定标技术

星上光谱定标是星载光谱成像仪光谱图像数据定量化应用的基础。文章针对某光谱成像仪特点和任务要求,在中国首次选用稀土掺杂聚四氟乙烯漫反射板法对其进行星上光谱定标,并进行了地面模拟。通过寻峰处理和回归分析计算出了光谱定标方程,模拟了载荷的星上光谱定标过程,并利用汞灯标准谱线和滤光片吸收峰波长对定标精度进行了检验。     

一种高精度半角反射镜指向机构的设计与实现

为了实现"海洋一号"C/D卫星定标光谱仪的星上太阳定标,完成星下点±30°定标区域内高精度成像,文章采用直接驱动方式设计了一种高精度半角反射镜指向机构。为了避免间接驱动引入的误差,实现角秒级的定位精度,半角机构采用了固体润滑角接触球轴承支撑,高精度分体式直流力矩电机驱动,测角反馈元件为无刷双通道旋转变压器,指向定位控制采用了基于位置反馈的闭环控制。在仿真基础上研制了等比试验件,通过了振动、寿命和温度等试验测试,机构指向和定位精度分别优于36″和18″。仿真和试验结果表明,文章提出的基于直接驱动方式的设计方法能够满足在轨指向高精度的要求,可为后续空间高精度半角机构以及类似的指向定位机构研制提供参考。     

太阳定标基准星轨道仿真设计研究

遥感卫星辐射定标是提高遥感数据辐射质量、监测遥感卫星性能变化的重要途径。首先简要介绍了遥感卫星绝对辐射定标原理,讨论了现行遥感卫星绝对辐射定标方法及其优缺点,在此基础上提出了一种基于太阳定标基准星的在轨辐射定标方法,并对太阳定标基准星的轨道设计方法进行了研究。文章针对高分二号(GF-2)卫星的轨道特点设计了满足其遥感相机定标要求的太阳定标基准星轨道模型,据此分析GF-2卫星和太阳定标基准星的轨道关系,得到遥感相机对太阳定标基准星的可见时长,验证了此辐射定标方法的理论可行性,其计算和分析结果对提高今后我国遥感卫星辐射定标精度具有参考意义。     

星载合成孔径雷达辐射内定标信号源方案研究

首先对国外几种典型的内定标方案进行了分析比较，并在此基础上提出了采用数字点目标回波作为内定标信号源的内定标方案，根据Ｃ波段高分辨雷达的技术要求，着重研究了中频内定标信号源的实现问题。     

中巴资源一号卫星02星CCD相机实验室辐射定标算法分析

中巴资源一号卫星02星(CBERS-02)是中国自行研制的第一代传输型对地观测遥感卫星。2003年3月，卫星研制及应用部门联合进行了一次整星状态下的CCD相机定标实验。在完成定标数据采集任务后，采用不同的定标算法形成CBERS-02CCD相机实验室辐射定标校正数据，并对校正结果进行评价。文章首先介绍了CBERS-02卫星CCD相机实验室辐射定标，然后采用不同的定标算法获得定标校正数据。并对原始数据进行相对辐射校正，最后使用若干指标评价校正后的图像，同时分析了各种定标算法的有效性及精度。     

"巴遥一号"卫星双相机在轨绝对辐射定标及精度分析

"巴遥一号"卫星作为中国整星出口巴基斯坦的第一颗光学遥感卫星,搭载了两台全色/多光谱高分辨率相机,每台相机全色波段的像元分辨率为1m,多光谱波段(蓝、绿、红及近红外)的像元分辨率为3m。为满足"巴遥一号"卫星双相机绝对辐射定标精度7%(2σ)的指标要求,文章采用基于灰阶靶标的绝对辐射定标方法,在敦煌定标场开展了为期56天的试验,得到了双相机的绝对辐射定标参数,然后进行定标不确定性评估并与基于大面积均匀场反射率法的MODIS结果、基于太阳-漫射板的MODIS星上定标结果进行交叉定标验证。结果表明,文中方法获取的"巴遥一号"卫星双相机定标绝对辐射精度为5.2%(2σ),满足其绝对辐射定标指标要求和定量化应用要求。     

基于实验室定标和均匀景统计的相对辐射定标方法

提出了一种基于实验室定标和均匀景统计的定标方法,并应用于CBERS-02卫星遥感图像相对辐射校正。首先分析宽视场成像仪(Wide Field Imager,WFI)实验室基础定标系数;然后结合均匀景的定标方法,生成一组新的相对辐射定标系数;最后评价WFI图像相对辐射校正的效果。结果表明:文章提出的定标方法有效,可以较好地解决宽幅遥感图像辐射校正问题,同时为遥感卫星相对辐射校正提供了一种新的途径。     

中巴资源一号卫星02星CCD相机实验室辐射定标算法分析

中巴资源一号卫星02星(CBERS-02)是中国自行研制的第一代传输型对地观测遥感卫星。2003年3月,卫星研制及应用部门联合进行了一次整星状态下的CCD相机定标实验。在完成定标数据采集任务后,采用不同的定标算法形成CBERS-02CCD相机实验室辐射定标校正数据,并对校正结果进行评价。文章首先介绍了CBERS-02卫星CCD相机实验室辐射定标,然后采用不同的定标算法获得定标校正数据,并对原始数据进行相对辐射校正,最后使用若干指标评价校正后的图像,同时分析了各种定标算法的有效性及精度。     

“环境一号”B星热红外通道星上定标与交叉定标研究

文章以“环境一号”B星（HJ-1B）发射前实验室定标为基础,分析了HJ-1B红外相机的星上定标系统功能。利用2009年3次星上黑体定标数据对HJ-1B热红外通道进行星上定标,以青海湖不同时相的美国TERRA卫星MODIS传感器31通道（MODIS-31）数据对HJ-1B热红外通道进行交叉定标,得到了准确的定标系数,最后对两种定标方法进行误差对比分析,为实时准确的获取HJ-1B热红外通道定标系数提供方法借鉴。     

多光谱扫描仪的星上辐射定标系统

文中简要阐述目前辐射定标的三方面工作,飞行前的绝对定标,飞行中的星上定标以及飞行中利用辐射校正场的绝对定标。比较详细地阐述多光谱扫描仪星上定标系统的关键技术及采取的技术途径,介绍了内定标系统和太阳定标系统。     

星载合成孔径雷达的内定标系统方案设计

微波遥感从定性向定量发展，遥感器需要定标。星载合成孔径雷达的定标由内定标系统、外定标场、定标成像处理组成。本文只讨论内定标系统的设计。论文首先综述了已有的星载合成孔径雷达的内定标系统并作了分析比较，然后介绍了星载合成孔径雷达有使用Ｔ／Ｒ组件的相控阵天线时内定标系统设计的２个方案。     

超光谱成像仪的实验室定标

星载超光谱成像仪是一种空间调制型干涉光谱成像仪,文章研究了一套适用于干涉成像光谱仪、具有一定精度的实验室定标方法,满足了超光谱成像仪的实验室定标要求。采用激光光源进行光谱定标,光谱定标精度优于2nm。用远距点光源光路进行CCD探测器像元响应不均匀性修正,并进一步用天空背景光或均匀平行光进行全系统光能传输不均匀修正,实现了干涉图平场,相对定标精度达到2.46%。采用太阳模拟光源和均匀平行光路,用光谱辐射度计（ASD）实现标准辐射亮度的传递进行光谱辐射度定标,绝对定标精度达到8.21%。     

我国极轨气象卫星的发展

介绍了我国极轨气象卫星的现况。提出了由风云三号(FY-3)上午星、下午星和降水测量卫星组成的我国极轨气象卫星对地观测网构想,给出了三种卫星的主要仪器性能指标。讨论了多载荷综合观测,利用微波波段实现全天候探测,提高光谱分辨率,提高空间分辨率,提高仪器的灵敏度、定标精度,发展无线电(GPS)掩星探测,以及发展主动遥感等极轨气象卫星发展趋势。对我国极轨气象卫星的发展给出了气象卫星向对地综合观测发展、遥感探测技术向"四高两全一多"发展、探测方式向主动与被动结合方向发展、遥感应用向高精度定量化发展、发展专用卫星或小卫星阵列等建议。分析了转动部件与太阳阵耦合抑制、高指向精度高稳定度姿态控制、高数据率数据传输、颤振对高光谱成像质量的影响分析及减振、主动微波及可见、红外、紫外谱段高精度地面及在轨定标等实现我国极轨气象卫星发展的关键技术。     

多光谱扫描仪的星上辐射定标系统

文中简要阐述上前辐射定标的三方面工作，飞行前的绝对定标，飞行中的星上定标以及飞行中利用辐射校正场的绝对定标。