[发明专利]一种基于天线方向图实时监测的微波辐射计在轨定标方法

摘要

本发明涉及一种基于天线方向图实时监测的微波辐射计在轨定标方法，属于微波辐射计定标技术领域。所述在轨定标方法，包括以下步骤：步骤一、安装激光测距装置Z1、Z2，记录各时刻下激光反射材料与激光测距装置的距离；步骤二、监测激光测距装置的几何过程，实时记录前后两时刻观测的距离变化量；步骤三、计算新天线方向图f，得到大气亮温观测输出TT；步骤四、重复对天线方向图进行实时监测，再经过实时定标得到真实的大气亮温信息。所述方法能够解决大口径天线微波辐射计定标难以及具有精度高等优点。

主权项

1.一种基于天线方向图实时监测的微波辐射计在轨定标方法，其特征在于：依托于卫星搭载的微波辐射计，该微波辐射计的工作波段在微波波段1-1000GHz，天线主波束3dB波束宽度小于0.25度；/n所述在轨定标方法，包括以下步骤：/n步骤一、安装激光测距装置Z1、Z2，具体包括如下子步骤：/n步骤1.1在天线主反射面贴敷多个激光反射材料；/n其中，激光测距装置Z1、Z2发射激光照射贴敷材料，Z1、Z2接收到贴敷材料反射激光信号，Z1、Z2计算和贴敷材料之间的距离，并按照天线面大小，将设置成网格状，网格布满整个天线主反射面；/n其中，第i行第j列的激光反射材料，记为Aij；/n步骤1.2在第一副反射面、第二副反射面贴敷多个激光反射材料，按照第一副反射面、第二副反射面大小，设置成网格状，网格布满整个第一副反射面、第二副反射面；/n其中，第i行第j列的第一副反射面贴敷的激光反射材料，记为Bij；第i行第j列的第二副反射面贴敷的激光反射材料，记为Cij；/n步骤1.3在第一副反射面顶端安装激光测距装置Z1，使得该装置Z1发出的激光能够照射天线主反射面上的激光反射材料，并记录激光反射材料Aij与激光测距装置Z1之间的距离D1ij；/n步骤1.4在卫星本体安装激光测距装置Z2，使得该装置Z2发出的激光能够照射第一副反射面、第二副反射面上的激光反射材料，并记录激光反射材料Bij、Cij与激光测距装置Z2之间的距离D2ij、D3ij；/n步骤二、监测激光测距装置的几何过程，具体包括如下子步骤：/n步骤2.1实时记录D1ij、D2ij以及D3ij；/n步骤2.2通过公式(1)、(2)以及(3)实时记录前后两次观测的距离变化量DD1ij、DD2ij以及DD3ij：/nDD1ij＝D1ij(t)-D1ij(t-1)， (1)/nDD2ij＝D2ij(t)-D2ij(t-1)， (2)/nDD3ij＝D3ij(t)-D3ij(t-1)， (3)/n其中,D1ij(t)表示t时刻记录激光反射材料Aij与激光测距装置Z1之间的距离,D1ij(t-1)表示t-1时刻记录激光反射材料Aij与激光测距装置Z1之间的距离；D2ij(t)表示t时刻记录激光反射材料Bij与激光测距装置Z2之间的距离,D2ij(t-1)表示t-1时刻记录激光反射材料Bij与激光测距装置Z2之间的距离；D3ij(t)表示t时刻记录激光反射材料Cij与激光测距装置Z2之间的距离,D3ij(t-1)表示t-1时刻记录激光反射材料Cij与激光测距装置Z2之间的距离；DD1ij表示t时刻减去t-1时刻，即激光反射材料Aij与激光测距装置Z1之间距离，前后量测观测的距离变化量；DD2ij表示t时刻减去t-1时刻，即激光反射材料Bij与激光测距装置Z2之间距离，前后量测观测的距离变化量；DD3ij表示t时刻减去t-1时刻，即激光反射材料Cij与激光测距装置Z2之间距离，即前后量测观测的距离变化量；/n步骤三、计算新天线方向图f，得到大气亮温观测输出TT，具体为：/nf＝η(D1ij、D2ij、D3ij、DD1ij、DD2ij、DD3ij)；/n其中，f代表新天线方向图；η代表天线方向图特性；/n微波辐射计两点定标后的辐射亮温卷积新天线方向图，得到大口径天线微波辐射计观测得到的真实大气亮温：/nTT＝T*f；/nT为大口径微波辐射计两点定标后的辐射亮温，TT为真实大气亮温；/n步骤四、重复步骤一、步骤二以及步骤三对天线方向图进行实时监测，再经过实时定标得到真实的大气亮温信息；/n至此，从步骤一到步骤四，为了在卫星入轨后大口径天线微波辐射计定标，采用借助设置激光观测装置监测天线形变观测方法，进行系统性标定校正，得到真实大气亮温TT。/n