[发明专利]一种星载微波辐射计的偏差校正方法

说明书

本发明涉及一种星载微波辐射计的偏差校正方法，该方法通过对微波辐射计发射前的热真空定标试验数据和仪器备份数据，以及微波辐射计在轨运行遥测数据和遥感数据的偏差校正，进而得到精确的亮温值，从而对成功发射的卫星进行在轨定标精度分析，提高卫星数据质量,更好的应用于气候研究和资料同化。

技术领域

本发明涉及星载微波辐射计技术领域，特别涉及一种星载微波辐射计的偏差校正方法。

背景技术

目前，在卫星发射前，地面测试需要对仪器各功能的性能指标进行全面测试，以确保卫星能发射成功。但是，由于仪器各功能部件的研制进度和研制所需要的时间均各不相同，造成了我们对各仪器部件所测得的基于热真空定标实验数据，仪器备份件和仪器在轨业务运行的实测数据存在实质性偏差。因此，需要对仪器各部件的性能进行验证测试，从而对星载微波辐射计进行偏差校正。

现有的偏差校正技术，仅仅是在卫星未离开地面且非系统性的一种偏差校正，不能确定仪器在不同温度下的工作特性，无法对微波辐射计性能进行验证测试和修正，以及对在轨微波辐射计测得的亮温值存在误差。因此，迫切需要一种系统而又全面的偏差校正方法来实现亮温值的高精确度，进而进行在轨定标精度分析。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的偏差校正方法缺乏系统性、可靠性的验证和偏差修正，无法提供一个高精确度的亮温值，进而造成对在轨卫星进行定标精度分析的问题，本发明提供了一种星载微波辐射计的偏差校正方法。

本发明提供了一种星载微波辐射计的偏差校正方法，所述的星载微波辐射计的偏差校正方法通过对微波辐射计发射前的热真空定标试验数据和仪器备份数据，以及微波辐射计在轨运行遥测数据和遥感数据的偏差校正，进而得到精确的亮温值，从而对成功发射的卫星进行在轨定标精度分析。具体步骤如下：

步骤1)根据在轨运行的星载微波辐射计下传的遥测数据包，利用通信分析，主备分析，电源分析和温度分析，判断仪器是否工作在正常状态；

步骤2)利用在轨运行的星载微波辐射计下传到地面数据接收站的遥感数据包，判断仪器各通道增益和信号输出电压值范围，参考仪器设计方提供的参考范围判断阈值,确定观测的数据是否有效；

步骤3)利用ECMWF/WRF仿真生成与星载微波辐射计时间和地理匹配的廓线数据，利用ARTS仿真模式进行亮度数据仿真验证，获得亮温值；

步骤4)根据微波辐射计MWHS在轨观测数据，测得亮温值；根据像元的辐射混合和极化混合的影响情况，获得精确的亮温值；

步骤5)然后，再结合国外同类型的微波辐射计，即AMSU-/B获得的代表国际先进水平的亮温值；

步骤6)在轨定标精度分析，通过上述步骤3)、4)和5)测得的亮温值，最终确定微波辐射机计仪器在轨定标精度，得到定量化结果。

优选的，所述的步骤1)进一步包含：

步骤a)在常温常压下，测出中心频点的频率，对该频率进行测试，进而确认该频率值；通过采用带宽修正方法，对带宽修正进行分析并计算微波辐射计带宽修正系数和在地面测得亮温值；

步骤b)在真空环境下，分别对在不同的工作温度和不同的变温源情况下，确定微波辐射计的系统非线性参数并分别加权，然后对非线性参数进行特性分析，并测得真空环境下的亮温值；

步骤c)根据步骤a)和步骤b)测得的中心频点频率，带宽修正系数以及非线性参数这些地面和热真空环境下的分析结果，对在地面测得的变温源亮温值和真空环境下定标测得的亮温值进行比对，获得一个精确度较高的亮温值，从而进行热真空定标精度分析；

步骤d)根据微波辐射计备份件天线方向图测试结果，进行天线特性测试分析和修正,为扫描线间及像元间辐射混合和极化混合计算提供天线修正系数；