[发明专利]基于主动照明源的空间光学遥感器在轨绝对辐射定标方法

权利要求书

1.基于主动照明源的空间光学遥感器在轨绝对辐射定标方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

步骤一，采用大气辐射传输软件modtran计算不同反射率典型地物在不同地点、不同时间向上光谱辐射量值，得到典型地物在光学遥感器入瞳处的光谱辐射亮度，形成光谱辐射亮度数据库；

步骤二，设计发光光源的参数组合保证地面发光装置靶板可提供步骤一获得的典型地物在光学遥感器入瞳处的最大光谱辐射亮度，根据典型地物最大等效辐射亮度完成地面发光装置参数设计；

步骤三，根据光学遥感器的遥感地物目标，查找步骤一形成的光谱辐射亮度数据库，确定所需模拟的辐射度等级和摆放方式；

步骤四，在光学遥感器过顶前半个小时，根据步骤三得到辐射亮度等级打开地面发光装置靶板；

步骤五，在卫星过顶时刻，现场辐射测量系统和大气参数测量系统实时监测辐射亮度数据和大气参数，并将监测数据传输至控制电脑；

步骤六，获取光学遥感器定标图像，完成图像数码值统计；

步骤七，控制电脑根据定标时刻的实时亮度数据、大气参数以及步骤六中得到数码值完成绝对辐射定标数据处理，绝对定标系数不包含大气透过率定标系数。

2.根据权利要求1所述的基于主动照明源的空间光学遥感器在轨绝对辐射定标方法，其特征是，所述步骤二的设计方法为：

地面发光装置靶板采用具有余弦分布特性的光谱辐射通量为P_i(λ)的M个LED作为人工光源，地面发光装置靶板输出光谱辐射强度I(θ，λ)为，

其中，i为LED的序号，P_i(λ)表示i序号的LED光谱辐射通量，β表示人工光源的发散角，θ为靶板观察光学遥感器的天顶角，等于光学遥感器的侧摆角；

在λ₁～λ₂波段内的积分辐射强度I表示为，

其中，表示i序号的LED积分辐射通量；

当人工光源序号i的LED电功率为N_i，发光效率为k_i时，积分辐射强度I与光源电功率的关系为，

M个功率N、发光效率k的LED的合成积分辐射强度为：

M个功率N、发光效率k的LED的合成积分辐射亮度L(θ)为：

其中，d为地面地面发光装置靶板的边长；

M个功率N、发光效率k的LED在光学遥感器入瞳处产生的个像元分辨率面积内(GSD²)的产生的等效积分辐射亮度L_CAM为：

其中，GSD为光学遥感器的地面像元分辨率，τ↑为大气层ATM向上光谱透过率，可以借助太阳光度计、地面气象设备实地测量并结合大气辐射传输软件可以获得；

根据步骤一计算得到的Lmax、地面像元分辨率GSD、大气层ATM向上光谱透过率τ↑、LED功率N、LED发光效率k以及人工光源的发散角β即可得到地面发光装置所需要的最大LED数量M。

3.根据权利要求1所述的基于主动照明源的空间光学遥感器在轨绝对辐射定标方法所用的系统，其特征是，该系统由地面发光装置靶板、供电系统、支撑结构、现场辐射测量系统、大气参数测量系统和控制电脑构成；该系统用于光学遥感器在轨绝对辐射标定；

地面发光装置靶板发出的光被光学遥感器接收；

供电系统为地面发光装置靶标供电，供电系统与控制电脑连接；

地面发光装置设置在支撑结构上；

现场辐射测量系统用于实时测试地面发光装置的实时辐射量值和辐射特性数据，并将数据传输至控制电脑；

大气参数测量系统用于实时监测大气参数，并将数据传输至控制电脑。

4.根据权利要求3所述的基于主动照明源的空间光学遥感器在轨绝对辐射定标方法所用的系统，其特征是，地面发光装置靶板由多只人工光源组成的光源阵列靶板，包括人工光源和散热系统，散热系统安装在人工光源下侧。