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静止轨道对地遥感仪器面临着波段越来越多,定标精度越来越高的发展趋势,可见光近红外波段(0.4~2.5um)已由第一、二代的单一全色波段细分至第二、三代的5~6个波段,定标要求由最初的绝对精度10%左右提高至绝对精度3%、相对精度1%。我国正在大力发展静止轨道的遥感仪器,可见光近红外波段占有相当比例。如何实现这些波段准确的星上定标,实现遥感数据定量化,是对仪器研制的重要要求,在工程设计和应用上具有重要价值。
针对静止轨道遥感仪器可见光近红外波段的星上定标问题,具体研究了以下内容:
1.比较了典型遥感仪器及其发射前后的定标方法,明确提出了实现精确定标的关键问题:①如何引入或制造一个稳定的、有足够辐射亮度的并且与对地观测目标光谱特性一致的光源。②如何尽可能地实现全口径、全光路的实时或定期定标观测。
2.研究了作为星上定标光源的太阳光,设计了一种用太阳-漫反射板定标的方法;探讨了直接观测月球定标的方法。
3.合作研制了关键部件星上漫反射板样品,详细分析、测试其光学特性BRDF与空间环境适应性,根据仪器的不同结构设计了相应定标机构和流程。在完成模拟试验、数据反演和误差分析后,初步估算总的定标误差约5%,达到了预期要求。
4.探讨了静止轨道月球定标的可行性和方案,利用FY-2C卫星的月球图像数据,建立了初步的亮度模型,分析FY-2C扫描辐射计的在轨变化,结果与星上太阳像数据具有可比性。
上述研究表明,星上太阳一漫反射板定标是可行的,直接观测月球定标值得探讨,这为今后静止轨道遥感仪器可见光近红外星上定标提供了参考和借鉴。