[发明专利]一种在轨红外辐射基准源温度控制系统

说明书

本发明公开了一种在轨红外辐射基准源温度控制系统，特别涉及星载红外光学仪器的辐射标校用的基准源控制系统。该系统包括辐射源单元、加热器单元、温度测量单元、控制单元和隔热腔体；通过分布式测量、集中控制的方式，能够提供一种可在轨使用的红外辐射源，为星载红外光学仪器的辐射量化测量提供一种手段。

技术领域

本发明属于星载对地红外定量化测量领域，特别涉及一种在轨红外辐射基准源温度控制系统。

背景技术

星载红外对地观测技术发展越来越快，在空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率等方面都长足的发展，该技术已广泛应用于气象、海洋、环境和国土资源等领域，为国民经济发展做出非常重要的贡献。

卫星在轨飞行过程中，由于阳照影响，温度起伏较大，会影响红外辐射探测的信噪比；空间辐照比较强，会影响在轨长期运行的光学载荷的探测能力。无论是环境温度，还是辐照因素，都会造成红外探测器测量基准的偏离。因此即使在地面标校非常好的对地红外测量仪器，在轨运行一段时间后，其红外辐射测量的准确性会发生变化，并影响获得数据产品的质量。为此非常需要有一套在轨红外辐射标校技术和方法，目前，各个航天大国均在积极开展此项技术的研究。

如果在卫星上有个已知辐亮度的基准红外辐射源，就像卫星有了一把尺子，定期为对地红外测量仪器进行校准，将大大提高定量化红外辐射测量的水平，也将大大提高应用数据产品的质量。

发明内容

为解决对地红外测量仪器的校准问题，本发明提供了一种在轨校准的红外辐射基准源温度控制系统。

本发明提供一种在轨红外辐射基准源控制温度系统，包括红外辐射源单元1、加热器单元2、温度测量单元3、控制单元4和隔热腔体5；该系统通过分布式测量隔热腔体5内红外辐射源单元1上的多个温度测量单元3，经过控制单元4集中控制加热器单元2的加热功率，温度控制精度±0.1K，温场控制均匀性0.2K，得到一个具有均匀且稳定的红外辐射量。

所述的红外辐射源单元1为经过发黑或喷黑漆处理的金属板，其表面的发射率经过测量，其在不同温度下的红外波段辐亮度经过标校。

所述的加热器单元2为均布在红外辐射源单元背面的多个薄膜加热片。

所述的温度测量单元3为贴装在红外辐射源单元背面的多个铂电阻。

所述的控制单元4为具有多路温度采集和多路温度控制电路，温控点在250K～320K范围内可调，通过PID控制，温度控制精度达到±0.1K，温场控制均匀性0.2K。

所述的隔热腔体5为采用多层铝箔包裹的腔室，红外辐射源单元通过隔热安装在腔室内。

本发明的有益效果为：通过标校不同温度下的红外辐射源单元的红外波段的辐亮度，建立红外辐射源单元的温度和辐亮度的数学关系；然后将在轨控制该红外辐射源单元的温度，即可准确定量地控制输出红外辐射，用该红外辐射基准源即可在轨标校在轨红外对地观测仪器，从而大大提供仪器红外辐射测量的定量化水平。

附图说明

图1为本发明实施例的在轨红外辐射基准源温度控制系统组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，并对照附图对本发明作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。