[发明专利]基于光学辐射测量仪测量大气透过率的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学辐射测量和大气测量领域，具体而言，涉及一种基于光学辐射测量仪测量大气透过率的装置和方法。

背景技术

利用光学辐射测量仪进行光学测量是常用的测量手段。光学辐射测量仪对距离较远的目标进行可见光光度和红外辐射测量时，需要知道测量路径上光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率，以修正大气对被测目标辐射的衰减作用。

现有技术中，通常通过辅助大气参数测量设备获取大气光学参数，再将获取到的大气光学参数输入到大气传输计算软件中，大气传输计算软件通过复杂的计算得到光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率。

由于现有技术中计算大气透过率的参数为间接获取，限于大气参数测量设备获取大气参数的完整性和准确性，以及其它直接获取大气透过率的设备，其工作波段与光学辐射测量仪的响应谱段不一致等原因，利用现有技术获得的用于光学辐射测量仪修正被测目标辐射的大气透过率，其可信度需验证、其数据仍需要进一步修正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光学辐射测量仪测量大气透过率的装置和方法，以准确获知太阳与测量装置形成的测量路径上，光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种基于光学辐射测量仪测量大气透过率的装置，包括全漫反射元件、光学辐射测量仪，遮光元件和计算单元：

所述全漫反射元件，用于按照预设角度将太阳光漫反射至所述光学辐射测量仪中；

所述遮光元件设置于预定位置时能遮挡照射所述全漫反射元件的太阳光；

所述光学辐射测量仪，用于测量所述全漫反射元件，获取含有全漫反射太阳光的第一响应数据，和不含所述全漫反射太阳光的第二响应数据；

计算单元，用于计算所述第一响应数据和所述第二响应数据的响应差，根据所述响应差和预先获知的所述全漫反射太阳光在大气层外的响应数据，得到当前测量路径下所述光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率。

优选地，在上述装置中，还包括：

校正单元，用于根据所述当前测量路径下所述光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率，得到其它路径的所述光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率的修正系数。

优选地，在上述装置中，所述全漫反射元件的漫反射波段覆盖所述光学辐射测量仪的响应波段。

优选地，在上述装置中，所述全漫反射元件通过连接杆与所述光学辐射测量仪连接。

优选地，在上述装置中，所述遮光元件活动设置于所述光学辐射测量仪的镜筒表面。

本发明还提供了一种基于光学辐射测量仪测量大气透过率的方法，包括：

通过全漫反射元件按照预设角度将太阳光漫反射至光学辐射测量仪中；

通过所述光学辐射测量仪测量所述全漫反射元件，获得含有全漫反射太阳光的第一响应数据；

遮挡照射所述全漫反射元件的太阳光，通过所述光学辐射测量仪测量所述全漫反射元件，获得不含所述全漫反射太阳光的第二响应数据；

计算所述第一响应数据和所述第二响应数据的响应差，根据所述响应差和预先获知的所述全漫反射太阳光在大气层外的响应数据，得到当前测量路径下所述光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率。

优选地，在上述方法中，还包括：

根据所述当前测量路径下所述光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率，得到其他路径的所述光学辐射测量仪响应谱段的大气透过率的修正系数。

优选地，在上述方法中，所述全漫反射元件的漫反射波段覆盖所述光学辐射测量仪的响应波段。

优选地，在上述方法中，所述预设角度包括当前测量路径下观测太阳的角度。

优选地，在上述方法中，所述当前测量路径为太阳照射所述全漫反射元件的路径。

可见，本发明实施例中，利用全漫反射元件、光学辐射测量仪、遮光元件的配合使用，按照预设角度测量，根据光辐射叠加原理，能够得到全漫反射太阳光的响应数据，即响应差；在预先获知全漫反射太阳光在大气层外的响应数据时，通过计算单元能够计算得到当前测量路径下的整层大气透过率。由于全漫反射元件能够将太阳光漫反射至光学辐射测量仪中，并满足光学辐射测量仪的响应谱段要求，因此得到的大气透过率是光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率。因此通过本发明实施例中的装置能够准确获知当前测量路径下光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率，达到了准确获知太阳与测量装置形成的测量路径上，光学辐射测量仪响应谱段的整层大气透过率的目的。