[发明专利]用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪

说明书

本发明涉及大气遥感技术领域，尤其为一种用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪，其特征在于，包括地面辐射标准源，光学接受系统，光学分光系统，光电探测系统以及控制和标定控制系统，地面辐射标准源发射标准的辐射光谱，光学接受系统包含望远镜和视场光阑，光学分光系统将望远镜接收到的光学辐射紫外波段，可见光波段和红外光波段，光电探测系统完成光电信号转换和采集，控制和标定控制系统控制整个系统的运行控制和标准光谱校准以及标准光学厚度产品的输出。本发明，减少了电源波动、光源不稳定所带来的影响，可以实时得到标准光学厚度产品的输出数据。

技术领域

本发明涉及大气遥感技术领域，具体为一种用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪。

背景技术

大气光学厚度消光系数沿大气传输路径的积分，是表征大气介质对辐射衰减程度的无量纲量。在计算辐射传输时，单位截面面积上吸收和散射物质产生的总衰弱，是一个无量纲量。

辐射在介质中传播时，会因为和介质(气溶胶)相互作用(散射、吸收)而削弱。在这个前提下，光学厚度表征的是透明度。为了便于形象化地理解，可以类比为雾，在观测者和物体之间的雾会阻隔物体反射向观测者的光线，物体在观测者面前时光学厚度为0(参考目标物体对应的光学厚度为0)，当物体远离时，光学厚度将会增大，直到该物体远至不能被看见为止(远处目标物体对应的光学厚度)。当大气状态不变时，光学厚度也不变，它代表了大气的光学特性，是大气辐射和大气光学中很重要的物理量。因此在卫星标定中，可以利用光学厚度光谱监测仪得出的数据可以进行长期标定卫星数据的标定。

卫星遥感对气溶胶的重要产品之一就是气溶胶光学厚度。卫星遥感的资料虽然具有空间范围广、分辨率高,时间连续性好等优点,但由于其自身的算法一直在不断的改进中,同时其易受到不同地区的并不相同的地表反照率等各种因素的影响,使其仍然存在着精度方面的不足,因此在使用该资料时,应首先尽可能地利用地面观测资料进行校标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。所述用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪具有标准光学厚度产品的输出具有较高的精度特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于卫星标定的光学厚度光谱监测仪，包括地面辐射标准源，光学接受系统，光学分光系统，光电探测系统以及控制和标定控制系统，其中：所述地面辐射标准源地发射标准的辐射光谱作为记录信号，太阳辐射作为参考信号，该参考信号、记录信号输入到切换装置，所述光学分光系统接受参考信号、记录信号中的光学辐射紫外波段，可见光波段和红外光波段，并送入光电探测系统，所述光电探测系统完成光电信号转换和采集，并通过控制和标定控制系统控制整个系统的运行控制和标准光谱校准以及标准光学厚度产品的输出。

优选的，所述光学接受系统至少包括一组望远镜和视场光阑，该视场光阑设置在望远镜物镜的相平面上。

优选的，所述光学接受系统包括两组望远镜、视场光阑，分别对应接受经过切换装置的参考信号、记录信号。

优选的，所述光电探测系统包括双通道前置放大器、增益控制器Ⅰ、增益控制器Ⅱ、光电倍增管Ⅰ以及光电倍增管Ⅱ，其中：所述双通道前置放大器输入连接光学分光系统，输出分别连接增益控制器Ⅰ、增益控制器Ⅱ，所述增益控制器Ⅰ、增益控制器Ⅱ连接到控制和标定控制系统。

优选的，所述光学接受系统包括一组望远镜、视场光阑，接受经过切换装置的记录信号。

优选的，所述光电探测系统包括前置放大器，该前置放大器输入连接光学分光系统，输出顺次连接增益控制器、光电倍增管以及锁相放大器，所述锁相放大器连接到控制和标定控制系统。

优选的，所述控制和标定控制系统基于工控机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：