申请/专利权人：郭强

申请日：2021-07-27

公开（公告）日：2023-05-23

公开（公告）号：CN113447138B

主分类号：G01J5/90

分类号：G01J5/90

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.23#授权;2021.10.22#实质审查的生效;2021.09.28#公开

摘要：本发明公开了一种星载遥感器热红外波段无辐射参考源定标方法，针对有源定标存在的定标不确定度大、定标设备复杂以及不同遥感器间定标性能差异明显等问题，本发明提出针对星载遥感器热红外波段的无辐射参考源定标方法，建立了遥感器响应率与背景辐射间的定量关系模型，利用对主要可视光学部件的温度测量结果，通过所建立的模型来计算得到遥感器的响应率，发展热红外波段基于模型与计算的无源定标新理论。

主权项：1.一种星载遥感器热红外波段无辐射参考源定标方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、无源定标参数选择，包括：确定与遥感器相关的无源定标参数个数Np，并选择满足定标参数求解的Nt组实验室定标结果；具体过程为：S1.1、根据遥感器热红外波段光学系统组成，确定遥感器在对地观测时可被探测器观测到的可视光学部件，个数为Nc；S1.2、确定遥感器无源定标所需要的参数个数Np，且满足：Np＝Nc+11；S1.3、选择Nt组实验室定标结果，每组定标结果包括对应的定标斜率和各可视光学部件的温度信息，并确保任意不同两组定标结果间至少有1个光学部件的温度存在显著差异，其中：Nt≥Np2； 式3中，分别表示第i组和第j组定标结果中第n个光学部件的温度，单位为开尔文K，ΔT为遥感器光学部件的温度测量不确定度；S2、无源定标参数求解，包括：构建基于实验室定标结果的无源定标方程组，在最小二乘准则下求解无源定标参数；具体过程为：S2.1、对于第i组选定的实验室定标结果，根据第n个光学部件的温度以及已知的光学部件光谱响应函数srfnλ，计算其自辐射亮度 式4中，λ表示波长，单位为微米，且分别表示第n个光学部件光谱响应函数的有效响应波长的最小值和最大值；同时，Qλ,T为用光子数表示的辐射亮度，即： 式5中，h为普朗克常数；c为真空光速；k为玻尔兹曼常数；S2.2、根据遥感器采用的不同探测器类型，确定无源定标方程中幂指数m的取值，即： 式6中，X表示不同的探测器类型，其中“光导型”用PC来表示，“光伏型”用PV来表示；S2.3、根据选定的Nt组实验室定标结果，以及按步骤S2.1和步骤S2.2计算得到的不同光学部件自辐射亮度和无源定标方程的幂指数，构建用于求解无源定标参数的方程组，具体如下： 式7中，表示待求解的第n个光学部件由自辐射引起的背景辐射贡献系数，表示待求解的与遥感器热红外波段对应的背景辐射常数项，为已知的第i组定标斜率值；S2.4、对式7给出的方程组，在最小二乘准则下，通过奇异值分解方法来求解Np个无源定标参数，即获得和的唯一解；S3、星载无源定标处理，包括：基于遥感器在轨条件下各可视光学部件的温度测量结果，计算不同热红外波段的定标斜率和定标截距，构建所需的星载遥感器无源定标方程；步骤S3需要实时开展进行数据更新，具体过程为：S3.1、根据在轨条件下Nc个光学部件的温度Tn,以及其对应已知的光学部件光谱响应函数srfnλ，分别计算各自的自辐射亮度Φn，即： S3.2、根据步骤S2.4得到的无源定标参数和步骤S2.2得到的幂指数m值，以及步骤S3.1得到的Nc个光学部件各自的自辐射亮度Φn，计算对应热红外波段的无源定标斜率值CALslope，即： S3.3、根据遥感器在轨条件下对深空的连续Nd次观测结果用电压来表示，计算遥感器的观测噪声均方根值σd，即： S3.4、根据步骤S3.2得到的CALslope和步骤S3.3得到的σd，计算无源定标截距值CALoffset，即：CALoffset＝CALslope·σd11；S3.5、根据步骤S3.2和步骤S3.4分别得到的无源定标斜率CALslope和定标截距CALoffset值，得到星载遥感器热红外波段无源定标方程，如下：Iobs＝CALslope·vs-CALoffset12；式12中，vs代表遥感器对目标观测后的输出电压，Iobs表示经无源定标后的目标辐射亮度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 郭强 一种星载遥感器热红外波段无辐射参考源定标方法

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