利用南海水面开展我国静止气象卫星红外通道在轨辐射定标

中国遥感卫星辐射校正场以青海湖水面作为遥感卫星红外探测通道外场辐射定标的场地.我国静止气象卫星风云二号(FY-2)系列是自旋稳定卫星,其红外通道无法进行在轨时的星上绝对定标,而青海湖对于位于东经105°赤道上空的FY-2卫星来说,卫星天顶角有36°,超过了外场辐射校正测量规范要求.本文介绍了利用我国南海海面水体辐射,进行与静止气象卫星的同步测量试验,开展卫星红外通道在轨外场辐射定标处理的可行性研究.在分别对FY-2B与FY-2C的测量数据处理后,初步确定我国南海海面可以作为我国静止气象卫星在轨辐射定标的场地.     

大冷量旋转抛物面G型辐射制冷器的研究现状

随着多红外光路和线列探测器元数的增加，对辐射制冷器的关键技术提出了更高的要求。在几种形式的辐射制冷器中，旋转抛物面G型辐射制冷器能够提供较大制冷量和较低制冷温度。FY-3中分辨率成像光谱仪采用了G型辐射制冷器对探测器进行制冷。本文对G型辐射制冷器的研究现状和需要解决的关键技术进行总结。     

风云一号气象卫星用辐射致冷系统

介绍了用以冷却FY-1气象卫星扫描辐射计红外探测器的辐射致冷系统的设计,结构和应用。     

地球同步轨道二维扫描红外成像技术

相对第一代地球同步轨道遥感卫星基于自旋稳定卫星平台的二维成像技术,基于三轴稳定平台成像技术的最大优势在于大幅度提高成像效率、缩短成像周期和多载荷并举。我国基于三轴稳定平台的第二代地球同步轨道气象卫星扫描成像辐射计,采用双扫描镜结合三反射光学系统、辐射制冷器及线列阵探测器,实现了从可见光至甚长波红外波段的成像。面对扫描成像辐射计的恶劣温度环境、极端指向精度、超长运动手寿命等任务要求组合,研制过程中采用了空间光学、精密机械、长寿命运动、电机控制、空间热控、信息处理等综合技术,使仪器实现了恶劣温度环境下的高精度成像。卫星计划于2016年发射,届时将进一步提高我国预报短时天气及突发性灾害的能力。     

风云一号D气象卫星在轨运行十周年

据www．sitp．ac．cn网站报道,FY-1D气象卫星至今己在轨稳定运行了10年,围绕地球飞行了51000余圈,创造了我国应用遥感卫星的最长寿命记录。由上海技物所研制的星上唯一有效载荷十通道扫描辐射计工作稳定。遥测数据和图像资料表明,该辐射汁保持了良好的性能。国家卫星气象中心每天把FY-1D卫星列入运控管理接收项目,并在卫疆气象中心网站上向国内外用户发布FY-1D卫星扫描辐射汁的数据资料。FY-1D卫譬和后续发射的FY3A／B卫星‘起承担着我国和世界气象组织属下的全球气象观察业务应用任务。     

红外大气垂直探测通道优选方法的发展

总结了红外大气探测技术从滤光片式、光栅式到干涉式,从多光谱到高光谱的发展历程,阐述了探测通道优选的必要性。就国内外学者在大气垂直探测通道优选方面所做的工作进行了系统分析,包括基于信息熵的方法、基于权函数矩阵的方法和基于误差矢量的方法。从数学模型和物理含义角度分析了各方法的原理、特点及发挥的作用,比较了各方法的差异和优缺点。该研究可为红外大气垂直探测通道优选方法的合理选用提供支持,同时为红外大气垂直探测通道优选方法的进一步发展奠定基础。随着我国FY-4A静止气象卫星及FY-3D极轨气象卫星的发射,本文结果将为我国风云（FY）卫星红外高光谱大气垂直探测数据应用以及仪器的设计和发展提供支持,同时也为充分发挥我国风云（FY）气象卫星红外高光谱大气垂直探测技术的应用效益添砖加瓦。     

基于螺旋状液晶的非制冷红外探测技术研究

针对制冷型红外探测器需要制冷、造价昂贵、体积庞大、读出电路复杂并且不能在常温下工作等缺点,基于液晶的旋光理论和热光性质,研究了一种新型非制冷光学读出红外探测技术。通过设计相应的光路测试了螺旋状液晶的温度旋光特性,实验结果显示在20～42℃温度范围内,光强随温度变化显著。利用螺旋状液晶这种敏感的温度效应搭建了一套液晶非制冷红外探测系统,该系统不需要制冷器,结构简单,可以在常温下工作、能够实现光学读出。     

基于螺旋状液晶的非制冷红外探测技术研究

针对制冷型红外探测器需要制冷、造价昂贵、体积庞大、读出电路复杂并且不能在常温下工作等缺点,基于液晶的旋光理论和热光性质,研究了一种新型非制冷光学读出红外探测技术。通过设计相应的光路测试了螺旋状液晶的温度旋光特性,实验结果显示在20～42℃温度范围内,光强随温度变化显著。利用螺旋状液晶这种敏感的温度效应搭建了一套液晶非制冷红外探测系统,该系统不需要制冷器,结构简单,可以在常温下工作、能够实现光学读出。     

文摘选登

该报告指出,微型斯特林循环制冷器可以用来给海洋彩色监视器(OCM)和地球资源卫星上的光学成象仪(OH)以及气象卫星上的红外扫描器制冷。在大多数要求中,就给探测器制冷而言,冷却器可以实现被动制冷无法满足的要求。这是一种双     

FY-3E/HIRAS-II发射前热真空定标试验非线性校正

红外高光谱大气探测仪II型（HIRAS-II）是一台傅里叶变换光谱仪,搭载于世界首颗民用晨昏轨道气象卫星FY-3E上,其研制过程在FY-3D/HIRAS-I产品基础上,重点提升了探测器灵敏度、光谱和辐射定标精度等方面。仪器发射前进行了全面的热真空定标试验,其中非线性订正作为辐射定标过程的重要环节,对辐射定标精度具有重要影响。针对HIRAS-II长波和中波1红外探测器产生的非线性效应,通过缩放带内光谱对原始数据作非线性订正,采用最小化不同温度点复原光谱各波数点的响应度分布和最小化变温黑体定标偏差分布两种方法推导非线性系数。对比辐射定标数据作非线性订正前后的光谱亮温偏差,结果表明,经过非线性订正后的辐射定标精度得到了明显提升。     

FY-2气象卫星信号的开发利用

详细介绍了基于风云二号静止气象卫星信号实现电离层闪烁监测、云图接收、太空环境参数接收的设备设计、构成。该设备主要用于实时监测分析风云二号卫星信号因电离层变化而造成的幅度闪烁和相位闪烁。由于静止卫星不存在运动所附带的变化,利用其稳定的L波段遥测信号来监测电离层闪烁,优越性显著。风云卫星展宽云图接收设备目前已遍布全国,该设备在其跟踪遥测及云图接收的基础上进行开发,易于组网监测。电离层闪烁监测的结果,将对空间的探测和通讯技术的发展具有重大的意义。     

FY-3卫星微波辐射热定标源设计与性能分析

基于FY-3卫星微波辐射热定标源周期性阵列角锥结构,采用时域有限差分算法(Finite Difference Time Domain,FDTD),对其发射率进行仿真分析,并采用空间驻波法(Space Standing Wave Method,SSMW)进行测试。计算表明:热定标源发射率随吸波涂层厚度的增加逐渐提升,但趋于稳定;随着中心频率的增加,热定标源发射率逐渐增大,在典型涂层厚度1 mm 参数下,工作频段内发射率已大于0. 999。测试结果表明:热定标源在工作频段内发射率大于0.995。综合地面热真空试验以及在轨测试结果,表明热定标源辐射面温度均匀度满足设计指标±0.25K的要求;在轨工作时,由于热定标源辐射面与深空背景辐射热量交换更为剧烈,从而导致其辐射面温度均匀度大于地面测试结果。该项研究为FY-3 后续型号以及其它型号星载微波辐射热定标源产品的升级换代提供工程应用基础。     

欧洲下一代气象卫星及其红外遥感仪器概要

总结了欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）与欧空局（ESA）的气象卫星发展情况以及他们对下一代地球同步轨道和极轨气象卫星的规划.下一代地球同步轨道气象卫星计划为MTG系列,将以MTG-I（成像卫星）和MTG-S（探测卫星）双星运行,各自承载不同的探测仪器,计划发射6颗卫星（4颗MTG-I和2颗MTG-S）.而极轨气象卫星MetOp-SG则与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）/美国航空航天局（NASA）的卫星系统联合.ESA当前的MetOp卫星和下一代MetOp-SG卫星在“上午”轨道上运行,NOAA/NASA的下一代JPSS卫星在“下午”轨道上运行,双方共享两个轨道卫星数据.     

成像探测仪定标技术概述

星载成像傅里叶变换光谱仪在静止轨道获取高分辨率大气辐射光谱，通过数学反演获取水汽、温度、压力和微量气体的廓线和垂直特性。定标技术是仪器的关键技术，定标精度反映了仪器性能和遥感信息的应用水平。文章分析了极轨和静止卫星红外、可见光通道定标的现状，指出目前Goes系列卫星定标出现的各种问题和相应的解决办法。     

基于FY-3D/MERSI-II远红外数据的火情监测研究

风云三号D极轨气象卫星中分辨率成像光谱仪(FY-3D/MERSI-Ⅱ)具有250 m分辨率的10. 8μm和12μm波长的远红外通道,为气象卫星遥感火情应用提供更为丰富的数据源。文章研究了FY-3D/MERSI-Ⅱ的10. 8μm远红外通道监测火情的特点,10. 8μm远红外通道虽在光谱方面对高温热源探测灵敏度不如FY-3D/MERSI-Ⅱ的3. 8μm中红外通道,但由于空间分辨率较1 km分辨率的中红外通道高4倍,因而对较大的火点有明显反映,火点探测能力较1 km分辨率远红外通道有明显提高。利用混合像元线性波谱分离方法计算,对于平均温度为750 K,面积400 m^2的明火区,在1 km分辨率远红外通道像元引起的亮温增量约0. 47 K,而在250 m分辨率远红外通道像元引起的亮温增量约为7. 30 K,可与周边背景像元亮温形成较明显差异。利用1 km分辨率的中红外通道判识火点范围,利用250 m分辨率的远红外通道进一步确定明火区位置,可将火点定位精度从公里级提高到百米级。利用该方法开展了森林草原火灾应用实例分析,基于250 m分辨率远红外通道确定的火点位置与实地考察信息吻合较好,说明了提出方法的有效性。多个应用实例表明,在反映大范围火场中较强火势区域位置和草原火灾明火线分布等方面,FY-3D/MERSI-Ⅱ远红外通道较中红外通道具有明显优势,可以更加精细化和准确的反映火情的空间分布,在火情监测方面具有实际应用价值。     

FY—1C气象卫星上的10波段可见—红外扫描辐射计

１０波段可见－红外扫描辐射计是我国极轨ＦＹ－１Ｃ气象卫星上的主要有效荷载。本文介绍了该仪器的构成、探测波段、探测器、在轨信号处理器和运行表现。     

红外探测器杜瓦结构的快启动优化

某型号红外探测器组件在工程应用中需要极短的制冷启动时间,红外焦平面探测器组件的启动时间与制冷器的制冷性能和杜瓦冷头的热学性能相关。本文在不改变J-T制冷器状态的条件下,通过对杜瓦结构的冷屏、框架、冷台等零件的热负载设计优化仿真优化设计,减小冷头热质量,提高导热效率,有效减少了组件的制冷启动时间。     

航天红外探测器的发展现状与进展

介绍了近年来国内外气象、资源、对地观测及军用遥感等重要卫星系列中,红外探测器涉及的材料、器件等方面的技术特点及其应用情况,并简要提出了红外探测器在航天遥感领域应用的发展趋势。气象卫星类航天红外探测器,仍以单元和多元（包括小规模焦平面）为主,波长覆盖近红外到甚长波红外。遥感卫星包括军用系列卫星,以红外焦平面技术为主,着重于短波、中波和长波(10.5~12.5 μm)的长线列扫描型红外焦平面,以及甚长波(~15 μm)的面阵红外焦平面。