[发明专利]一种真空红外定标辐射响应一致性方法

说明书

本发明涉及一种真空红外定标辐射响应一致性方法。针对真空红外定标过程中镜片污染及探测头部温度非一致性等，导致红外辐射计各通道定标系数及铂电阻转换系数获取不准确的问题，利用红外定标中获得的面源黑体及星上黑体变温数据，将红外辐射计真空红外定标过程中定标状态的响应度进行辐射一致性处理，以保证空间辐射基准到星上黑体辐射传递过程的辐射准确性。真空红外定标辐射响应一致性方法基于红外辐射计线性响应系统、红外辐射计单一系统状态响应稳定性以及空间辐射基准源辐射稳定性，建立了红外通道辐射定标响应一致性模型，实现对红外辐射计辐射定标数据再处理，有效提高了真空红外辐射定标精度。

技术领域

本发明涉及真空红外辐射定标技术领域，特别是涉及一种真空红外定标辐射响应一致性方法。

背景技术

航天红外遥感技术正朝着高定量化的方向发展，特别是在数值天气预报、气候变化和环境监测等领域，对其定量化水平提出越来越高的要求。为满足红外遥感载荷在辐射定标方面的量值溯源需求，发射前真空红外定标是保证其量值准确的最重要途径之一，因此建立溯源到国际单位(SI)的计量标准方法，对于实现红外遥感载荷的高精度定标尤为关键。

目前，红外遥感载荷真空红外定标通常采用标准面源黑体辐射传递到星上黑体的定标方法，所标校的星上黑体与冷空间用于实现在轨红外定标，文献[1](Jack Xiong，MODIS Level 1B Algorithm Theoretical Basis Document，2013)、文献[2](龚律宇，真空低背景红外亮度温度校准方法研究，2017)以及文献[3](郭玲玲，星载干涉式红外高光谱探测仪发射前辐射定标装置及方法，2021)给出了典型星载红外辐射计的真空红外定标方法，该测量方法较为成熟，但在真空红外定标过程中，红外遥感载荷系统响应度易受到头部污染、头部变温、辐冷温度波动等系统温度因素影响，导致红外定标辐射溯源链中系统响应度的不一致，严重影响了红外遥感载荷定标精度和星上黑体溯源传递精度。因此，针对红外遥感载荷及星上黑体定标，真空红外定标中辐射响应一致性方法研究是实现高精度星载定标系统的关键。

发明内容

为了克服现有技术对红外辐射计这类仪器在真空红外定标过程中辐射传递的响应非一致性问题，本发明提供了一种真空红外定标辐射响应一致性方法。

本发明所采用的技术方案是：

1、一种真空红外定标辐射响应一致性方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

1)在红外定标阶段，红外辐射计信号响应函数的分解，

1-1)在红外定标阶段，冷空间信号扣除后的系统响应码值获取，

在星上黑体变温阶段以及面源黑体变温定标阶段下，获取冷空信号扣除后的星上黑体或者面源黑体系统响应码值

其中，CS表示红外定标中星上黑体变温定标阶段或面源黑体变温定标阶段，BB表示红外辐射计观测的星上黑体或面源黑体，T^m表示面源黑体物理温度，T^x表示星上黑体物理温度和探测头部温度，表示红外定标阶段CS、面源黑体物理温度T^m、星上黑体物理温度T^x以及探测头部温度T^x的BB黑体码值，表示红外定标阶段CS、面源黑体物理温度T^m、星上黑体物理温度T^x以及探测头部温度T^x的冷空码值；

1-2)在红外定标各阶段，红外辐射计信号响应函数的分解，

在红外定标中，红外辐射计探测头部和星上黑体同时变温，红外辐射计响应码值由三部分组成，包括基准工况码值、外部目标源辐射函数以及系统响应一致性函数，根据步骤1-1)，红外辐射计响应码值进行如下响应函数分解：