[发明专利]一种基于双漫透射板的成像光谱仪在轨定标方法

权利要求书

1.一种基于双漫透射板的高光谱临边扫描成像光谱仪在轨定标方法，双漫透射板中使用频次较高的用于常规在轨定标的透射板记为工作板，使用频次较低的用于监测工作板衰变的透射板记为参考板，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，计算太阳光照射工作板的角度；

高光谱临边扫描成像光谱仪每周观测一次工作板，基于该成像光谱仪的在轨定标时刻，定标时刻的日地距离d，以及工作板与太阳的相对位置，计算得到太阳光照射工作板的俯仰角θ_i和方位角φ_i；

第二步，获取临边扫描镜扫描工作板的参数；

首先确定临边扫描镜扫描大气层的工作参数，工作参数包括扫描俯仰角θ_v和方位角φ_v，扫描俯仰角间隔△θ_v和方位角间隔△φ_v，单次扫描的驻留时间t(θ_v,φ_v)；然后设置临边扫描镜扫描工作板的工作参数；

第三步，监测工作板的衰变；

成像光谱仪每两个月观测一次参考板，参考板和工作板为相邻轨道，以保证太阳照射两个透射板角度的一致性，然后设置临边扫描参考板与临边扫描工作板的工作参数保持一致，并查询获取参考板的双向透射分布函数B_R(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，其中λ为波长；获取成像光谱仪观测参考板与工作板的信号值分别为S_R(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)和S_W(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，并进行暗背景、增益校正后得到S′_R(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)和S′_W(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)；然后可得出工作板的衰变量δ(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，并对工作板的衰变量进行校正，得到校正后的工作板的双向透射分布函数为B′(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)；

第四步，计算工作板透射面辐亮度值；

选取大气层外标准太阳谱I(d₀,λ)，其中d₀为平均日地距离，λ为波长，将I(d₀,λ)与成像光谱仪的光谱响应函数R(λ)进行卷积，得到太阳光谱I′(d₀,λ)，并进行日地距离校正，得到成像光谱仪在轨定标时刻的太阳光谱I″(d₀,λ)，然后基于太阳照射俯仰角θ_i、方位角φ_i和扫描俯仰角θ_v、方位角φ_v，基于工作板衰变校正后的双向透射分布函数B′(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，计算得到工作板透射面的辐亮度L(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)；

第五步，利用工作板透射面辐亮度标定成像光谱仪响应系数；

获取在辐亮度L(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)下的成像光谱仪的信号值S(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，将信号值进行暗背景、增益校正后得到响应值S′(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)，基于该响应值S′(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)和工作板透射面的辐亮度L(θ_i,φ_i,θ_v,φ_v,λ)标定出成像光谱仪响应系数，即绝对辐射定标系数α(λ)，完成在轨定标。