[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

说明书

本发明公开了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，包括步骤一、计算太阳光照射工作板的角度；步骤二、获取临边扫描镜扫描工作板的参数；步骤三、监测工作板的衰变；步骤四、计算工作板透射面辐亮度值；步骤五、利用工作板透射面辐亮度标定成像光谱仪响应系数。本发明以双透射板进行在轨定标，保证了定标光路和临边扫描光路的一致性，能够获取透射板在轨衰变监测参数，实现了高光谱临边扫描成像光谱仪在轨不同临边扫描方向上的高精度定标。

技术领域

本发明涉及星载高光谱临边扫描成像光谱仪遥感探测领域，具体涉及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。

背景技术

高光谱临边扫描成像光谱仪采用一种水平凝视、垂直扫描的临边观测方式，水平覆盖200km，垂直扫描空间范围5km-75km，垂直扫描空间分辨率2km，基于大气在不同高度的辐射强度不同，在不同扫描高度设置不同的工作参数以保证高信噪比的遥感探测，为保证光谱仪在轨探测性能，需要基于其观测特性选取相应的在轨定标方法。

国外探测紫外可见波段的高光谱临边观测载荷主要为SCIAMACHY和OMPS，其中SCIAMACHY在轨定标采用双漫反射铝板，一个安装在方位角扫描镜上，一个安装在俯仰角扫描镜上，定标时太阳光入射到铝板产生漫反射光，以完成在轨定标(C.E.Sioris,T.P.Kurosu,et al.Stratospheric and tropospheric NO₂ observed by SCIAMACHY:first results[J].Advances in Space Research.2004,34:780-785.)。OMPS有三个独立的垂直视场对地球临边凝视观测，其无法进行水平覆盖探测，垂直方向未安装扫描镜，在轨定标采用定标转轮，转轮上的开孔安装有漫透射板，太阳入射到漫透射板上，利用漫透射光完成在轨定标，定标时OMPS不对透射板进行扫描观测(Didier F.Rault,Rober Spurr.TheOMPS Limb Profiler instrument Two-Dimensional retrieval algorithm.ProceedignsofSPIE Vol.7827(2010):78270P.)。

综上所述，目前还未实现基于水平凝视、垂直扫描方式的高光谱临边扫描成像光谱仪的在轨定标，以实现高光谱临边扫描成像光谱仪在轨不同临边扫描方向上的高精度定标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了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，在轨太阳入射到漫透射板上，基于照射条件和透射板光学参数计算透射散射光强度，然后扫描镜对漫透射板进行扫描，以完成不同扫描角度下的在轨高精度定标。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：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，首先计算太阳光照射工作板的角度，并获取临边扫描镜扫描工作板的参数，然后监测工作板的衰变，基于此计算工作板透射面辐亮度值，最后利用工作板透射面辐亮度标定成像光谱仪响应系数。

具体实现方法如下：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，包括如下步骤：

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；