[发明专利]一种地球红外背景辐射仿真方法及系统

权利要求书

1.一种地球红外背景辐射仿真方法，其特征在于，包括：

建立地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库；

获取基本探测信息；

建立探测器的几何模型，获取每条探测视线在探测器坐标系下的方向向量，并进行坐标转换以得到每条探测视线在地球坐标系下的视线方程；

根据每条探测视线在地球坐标系下的视线方程计算得到每条探测视线的探测参数；

根据基本探测信息和每条探测视线的探测参数查询地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库，以获取地球红外背景辐射数据，生成地球红外背景辐射图；

所述根据每条探测视线在地球坐标系下的视线方程计算得到每条探测视线的探测参数进一步包括，

根据坐标转换，获得地球坐标系下每条探测视线的视线方程，再根据每条探测视线在地球坐标系下的视线方程计算得到每条探测视线与地球的关系以及每条探测视线的探测角度，若探测视线与地球的关系为探测视线与地球相交则计算得到交点的经纬度，若探测视线与地球的关系为探测视线与地球不相交则计算得到探测视线上与地球最近点的经纬度；

所述建立探测器的几何模型，获取每条探测视线在探测器坐标系下的方向向量进一步包括：

设探测器的分辨率为m×n，视场角度为α×β，探测器上下探测角度为α，探测器左右探测角度为β，将探测器的探测区域分为m×n个探测区域，每个探测区域的序号为(i，j)，获取每条探测视线在探测器坐标系下的方向向量，其中，第(i，j)个探测区域的探测视线的方向向量为(t,b,c)，

t＝(2×i-1)×tanα/m

b＝(2×j-1)×tanβ/n

c＝-1；

所述根据基本探测信息和每条探测视线的探测参数查询地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库，以获取地球红外背景辐射数据，生成地球红外背景辐射图进一步包括：

对于与地球相交的探测视线，根据交点的经纬度及探测时间查询地球环境数据库以获取气溶胶、天气情况、被探测点的地表温度和被探测点的地表发射率；对于与地球不相交的探测视线，根据与地球最近点的经纬度查询及探测时间查询地球环境数据库以获取气溶胶和天气情况；

根据交点或与地球最近点的纬度确定大气成分，根据探测时间、大气成分、气溶胶、探测角度、探测波段、太阳方位以及由地球环境数据库获取的参数查询大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库，获取地球背景红外辐射数据，生成地球红外背景辐射图。

2.根据权利要求1所述的地球红外背景辐射仿真方法，其特征在于，所述建立地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球红外辐射数据库进一步包括：

根据经纬度将地球划分为多个区域，建立存储有每块区域经纬度的不同时间对应的气溶胶、地表温度、地表发射率和天气情况的地球环境数据库；

利用逐线积分法建立包含长波段大气红外辐射数据库和短波段大气红外辐射数据库的大气临边红外辐射数据库，其中，长波段大气红外辐射数据库存储有探测器高度、大气成分、气溶胶、天气情况、探测角度和时间，短波段大气红外辐射数据库存储有探测器高度、大气成分、气溶胶、天气情况、探测角度、时间和太阳方位；

利用逐线积分法建立包含长波段地球红外辐射数据库和短波段地球红外辐射数据库的地球地表红外辐射数据库，其中，长波段地球红外辐射数据库存储有探测器高度、大气成分、气溶胶、天气情况、探测角度、被探测点温度、被探测点发射率和时间，短波段地球红外辐射数据库存储有探测器高度、大气成分、气溶胶、天气情况、探测角度、被探测点温度、被探测点发射率、时间和太阳方位。

3.根据权利要求2所述的地球红外背景辐射仿真方法，其特征在于，所述基本探测信息包括探测器位置、探测时间、探测波段和探测方向。

4.一种执行如权利要求1-3中任一项所述方法的地球红外背景辐射仿真系统，其特征在于，包括数据库、输入模块、几何模块、计算模块和输出模块，数据库包括地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库；

输入模块，获取基本探测信息；

几何模块，建立探测器的几何模型，获取每条探测视线在探测器坐标系下的方向向量，并进行坐标转换以得到每条探测视线在地球坐标系下的视线方程；

计算模块，根据每条探测视线在地球坐标系下的视线方程计算得到每条探测视线的探测参数；根据基本探测信息和每条探测视线的探测参数查询地球环境数据库、大气临边红外辐射数据库和地球地表红外辐射数据库，以获取地球红外背景辐射数据；

输出模块，根据地球红外背景辐射数据生成地球红外背景辐射图。