[发明专利]一种星载微波辐射计内外定标系统及内外定标方法

权利要求书

1.一种星载微波辐射计内外定标系统，其特征在于，其包括：微波辐射计、内部噪声注入模块、GPS掩星信号接收模块、外部掩星模块、周期性自定标模块和星上定标处理模块；

所述内部噪声注入模块，用于获得微波辐射计的低温参考源温度和高温参考源温度，并将低温参考源温度和高温参考源温度作为定标参考源；

所述微波辐射计，用于采用高温和低温两点定标方式，对定标参考源进行以秒为单位的实时非线性定标，得到观测目标的初次观测亮温值，并将其发送至星上定标处理模块；

微波辐射计外增设程控升降机构，用于实现临边路径观测模式和周期定标观测模式的切换；

所述GPS掩星信号接收模块，用于通过程控升降机构切换为临边路径观测模式，接收以月为单位的周期性自定标温度掩星信号，并将其发送至外部掩星模块；

所述外部掩星模块，用于根据接收的以月为单位的周期性自定标温度掩星信号，实现掩星事件，得到外定标校正量，并将其发送至星上定标处理模块；

所述周期性自定标模块，用于通过程控升降机构切换为周期定标观测模式，对匹配负载进行以天为单位的周期性观测，得到内定标校正量，并将其发送至星上定标处理模块；

所述星上定标处理模块，用于根据接收的内定标校正量和外定标校正量，对观测目标的初次观测亮温值进行内外定标校正处理，得到校正后的观测目标亮温值，并将其作为最终的观测目标的观测亮温值。

2.根据权利要求1所述的星载微波辐射计内外定标系统，其特征在于，所述微波辐射计为超外差型微波辐射计、直接检波型微波辐射计、真实孔径微波辐射计、综合孔径微波辐射计、全功率微波辐射计或全极化微波辐射计。

3.根据权利要求2所述的星载微波辐射计内外定标系统，其特征在于，所述采用高温和低温两点定标方式，对定标参考源进行以秒为单位的实时非线性定标，得到观测目标的初次观测亮温值，具体为：

利用内部噪声注入模块，当微波辐射计的天线对准宇宙冷空背景，得到低温参考源温度；再利用内部噪声注入模块，将噪声信号分时耦合到观测目标温度上，得到微波辐射计的高温参考源温度；将低温参考源温度和高温参考源温度作为定标参考源；

根据两点定标原理，采用高温和低温两点定标方式，建立两点定标方程，对定标参考源进行以秒为单位的实时定标：

R_A＝a₀+a₁C_A (1)

其中，a₀为两点定标方程的偏置项；a₁为两点定标方程的一次项；C_A为观测目标电压值；R_A为观测目标温度经过Planck定律转换的辐射量；C_H为定标参考源的高温电压值；R_H为高温参考源温度经过Planck定律转换的辐射量；C_C为定标参考源的低温电压值；R_C为低温参考源温度经过Planck定律转换的辐射量；

根据公式(2)，对R_A进行非线性定标校正：

R_A'＝a₀+a₁C_A+a₂C_A²＝R_A+a₂C_A² (2)

其中，R_A'为经过一次校正后得到的观测目标的初次观测亮温值经Planck定律转换的辐射量，a₂为非线性项；

对R_A'经过replanck转换，得到观测目标的初次观测亮温值。