超光谱比值辐射仪光机系统设计与外场实验分析

超光谱比值辐射仪光机系统设计与外场实验分析

论文摘要

针对我国光学遥感卫星高频次和高精度定标的技术需求,以及目前人工定标的不足,研制了超光谱比值辐射仪系统.该仪器具备长期自动观测功能,光谱范围为400~2 500nm.光机系统主要由前置光学系统和光谱模块组成.根据场地定标中的参数需求与自动化定标的目标,设计积分球测量总辐照度,并通过遮挡的方式实现漫射辐照度的测量,获得卫星定标中的漫总比数据;设计光学镜头测量地面辐亮度,从而实现大气-地表辐射特性的自动观测.同时仪器集成了定标数据实时预处理和远程传送等功能.为验证仪器的野外环境适应性和自动化测量数据的可靠性,与传统人工测量地表反射率与漫总比的方式进行了外场对比实验.实验结果表明,两种方式所测的总辐照度、漫射辐照度和直射辐照度的相对偏差均小于5%,漫总比的绝对偏差均小于0.025%;所测反射率整体趋势相同,且二者的偏差普遍在±1%以内,最大偏差小于±2.5%.超光谱比值辐射仪具有较高的自动化测量精度,能够替代人工测量大气辐射特性参数和地表反射率,实现较高的测量频次,在遥感卫星自动化定标领域具有广阔的应用前景.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 工作原理
  • 2 光机系统设计
  •   2.1 概述
  •   2.2 积分球设计
  •   2.3 观测镜头设计
  •   2.4 光谱模块设计
  •   2.5 遮光机构设计
  • 3 外场实验
  •   3.1 大气辐射特性参数对比测试
  •   3.2 地表反射率参数对比测试
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张权,李新,刘恩超,张艳娜,翟文超,郑小兵

    关键词: 辐射定标,反射率,辐照度,漫总比,光机设计

    来源: 光子学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 仪器仪表工业

    单位: 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,中国科学技术大学

    基金: 十三五航天预研项目(No.D040401),国家自然科学基金青年项目(No.41705013),国家自然科学基金(No.61505222)~~

    分类号: TH74

    页码: 108-118

    总页数: 11

    文件大小: 1755K

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