[发明专利]一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法

权利要求书

1.一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤I：通过算法选择三色LED对空间遥感仪器的光谱通道对应的标准太阳光谱曲线进行拟合，得到LED的定标系数矩阵K；

步骤II：依次点燃LED光源，并分别将其引入空间遥感仪器和传递辐射计，得到传递辐射计在每种LED单独点亮时的响应率矩阵ρ_TRc；

步骤III：通过LED的定标系数矩阵K和单色光源情况下的传递辐射计响应率矩阵ρ_TRc，传递辐射计每个通道的综合响应系数为ρ_TR＝K·ρ_TRc′；

步骤IV：通过传递辐射计和空间遥感仪器同时观测三色LED同时点亮的定标光源，分别得到传递辐射计的通道响应值矩阵S_TR；空间遥感仪器的响应值矩阵S_IM，计算得到遥感仪器各个通道的响应率矩阵ρ_IM＝(S_IM./S_TR)·ρ_TR。

2.根据权利要求1所述的一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法，其特征在于步骤I中，使用遗传算法在反射太阳谱段选择最具代表性的15个光谱通道，即通过该15个光谱通道最佳拟合太阳光谱曲线；然后用三种单色LED分别对该15个光谱通道处10nm带宽的范围对太阳光谱曲线进行拟合，消除定标光源和工作光源光谱不匹配引入的误差；得到LED定标系数矩阵如下：

且此矩阵每一行只有k_i，3i-2，k_i，3i-1，k_i，3i三个元素不为零，其余元素都为零。

3.根据权利要求2所述的一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法，其特征在于步骤II中，使用光纤将激光器出射的标准单色光分别导入低温辐射计和传递辐射计中，实现空间低温辐射计对传递辐射计的高精度功率定标；

低温辐射计定标传递辐射计的过程中，因低温辐射是总辐射通量的测量装置，故在此过程中45种单色LED是依次被导入系统，考虑定标的时间成本问题，LED被同时点亮进行预热处理，等到LED稳定后被依次导入定标光路；同时因为低温辐射计定标传递辐射计是低频次的定标，因此该过程的定标时间成本在允许的范围内；通过以上操作得到传递辐射计在每种LED单独点亮时的响应率为：

ρ_TRc＝[ρ₁ ρ₂ …… ρ₄₅]。

4.根据权利要求3所述的一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法，其特征在于步骤III中，传递辐射计每个通道的综合响应系数为：

5.根据权利要求3所述的一种基于LED分段拟合太阳光谱的空间遥感仪器星上定标方法，其特征在于步骤IV中，通过将三种单色激光器输出的光通过匀光和准直装置产生均匀分布的准直光束照射漫反射板，产生朗伯光源，传递辐射计和空间遥感仪器同时观测漫反射板，实现传递辐射计对空间遥感仪器的高精度定标；

在此过程中，每个通道的三种单色LED灯是一起被导入定标系统的，因此得到传递辐射计的通道响应值，如下：

S_TR＝[S₁ S₂ …… S₁₅]；

成像光谱仪的响应值矩阵为：

计算得到成像光谱仪各个通道的响应率矩阵为：

ρ_IM＝(S_IM./S_TR)·ρ_TR。