基于标准探测器的FY-2(05)星扫描辐射计可见通道外场定标

为了对FY-2号05星扫描辐射计可见光通道进行发射前外场辐射定标,在采用了传统的辐亮度定标方法的同时,提出了一种新型的独立于扫描辐射计可见光通道光谱响应函数的基于标准探测器的反射比定标法(Detector Based Reflectance Calibration)。该方法通过筛选波长得出在一定的精度范围内FY-2号可见光通道的漫射板反射辐亮度与漫射板的某一单波长反射辐亮度成正比,从而可以用8通道高精度辐亮度标准探测器中对应波段的探测器的响应替代FY-2号05星扫描辐射计宽波段响应直接求出定标系数。传统辐亮度定标方法结果的不确定度为6.0%～6.4%,而利用基于标准探测器的反射比定标法定标结果的不确定度达到5.4%。实验结果表明基于标准探测器的反射比定标法由于采用了直接由高精度低温绝对辐射计传递的标准探测器,与传统的基于辐射源传递相比其测量精度得到有效提高,并且受现场大气条件的影响小。     

热电偶时间常数测量的不确定度评定

热电偶因响应迅速而得到广泛应用,时间常数是表征其动态响应性能的关键参数,研制了水流环境温度传感器动态响应测量装置。首次评定了时间常数测量的不确定度,通过提出微小时间域内,电压示值与时间的线性关系,实现了温度参量不确定度向时间参量的传递,以工作用I级T型铠装热电偶为对象进行了不确定度评定。测量结果为=881ms±32ms(k=2),评定结果表明:温度变送器的响应时间和示波器测量电压值的允差是不确定度的主要来源,研究结果可为实验测量提供指导。     

综合孔径辐射计可见度采样测量不确定度估计

现有灵敏度指标在描述经过复杂校正之后的综合孔径辐射计的性能时存在困难。考虑到反演亮温分布与可见度采样的线性关系,提出了一种可见度采样测量不确定度估计方法来衡量综合孔径辐射计性能。首先,根据校正流程建立校正参数与可见度采样之间的数学模型;然后,分别对各校正参数的测量不确定度进行估计;最后,基于上述两项工作估计可见度采样的合成测量不确定度。对于综合孔径辐射计校正,有利于选择合理的校正参数并优化校正流程。     

微型化绝对辐射计前置锁相放大系统的设计

长春光机所研制的绝对辐射计根据光电等效原理,用可精确电功率实时定标未知的入射光辐射功率;辐射计采用金刚石片做衬底,利用MEMS技术在金刚石片上集成了加热丝、热敏电阻,金刚石片和热沉之间产生温差,该温差可通过电桥电路测量;文章介绍一种应用于微型化的新型绝对辐射计前置锁相放大系统,该系统采用锁相放大的方法,通过交流电压激励电路可以消除传统绝对辐射测量的直流误差和由于器件温度漂移引起的误差,同时抑制交流频率外的噪声,信噪比提高了10dB,使新型电替代辐射计的绝对定标精度得到很大的提升。     

光热型电测日照计测量仿真研究

日照时数对天气监测、农业生产、能源开发等有重要作用,是地面气象观测的基本内容之一。基于热电偶测温原理,设计了一种光热型电测日照计。利用金属丝的辐射升温和热传导的基本理论,建立热电偶冷热端的温差和直接太阳辐照度的响应关系,并研究了热电偶金属丝粗细、长短比例、比热、导热系数对测量响应的影响,仿真了直接太阳辐照度恒定不变时的响应关系和太阳间断性直射的响应关系,并进行了对比试验。结果显示：金属丝粗细、长短比例、比热、导热系数均是该日照计的关键影响参数;直接太阳辐照度与热电偶冷热端温差呈良好的线性关系;光热型电测日照计的测量响应时间小于15 s,满足WMO要求。     

太阳辐射计全自动跟踪转台的设计

太阳辐照度的地面测量精度除受辐射计的测量精度影响外,还受太阳跟踪转台精度的影响;为了推广不同区域太阳辐照度的测量,实现高精度地面辐照度的长期准确测量,文中结合硅光电池跟踪结构和视日运行轨迹程序跟踪方法,设计了每天能定时开关机工作,能适应有云气候的全天候、高精度、全自动控制的太阳跟踪转台,满足了该仪器用于野外观测站应用的要求;实验证明,该转台系统误差小于1‰,运行稳定,满足太阳辐照度高精度测量的要求。     

NaI(Tl)闪烁探测器测量γ射线的性能分析

本文提出NaI(Tl)闪烁探测器测量γ射线的性能要用灵敏度和垂直分辨率来表征.通过分析灵敏度的影响因素,探讨了灵敏度与灵敏体积的关系,提出了提高灵敏度的技术途径.在分析垂直分辨率影响因素的基础上,提出了提高垂直分辨率的技术途径,给出了确定垂直分辨率的经验公式,通过分析、比较,认为最小可分瓣厚度是垂直分辨率的逼近极限.这些结论,对于改进NaI(Tl)闪烁探测器设计,提高闪烁探测器的测量性能具有重要的指导作用.     

四象限光电探测器象限间一致性测量方法

将四象限光电探测器应用于目标方位测量时,探测器四个象限的一致性至关重要.用日光灯灯光作光源测量四象限光电探测器象限间响应度一致性,此方法简单有效,容易实现,且能达到较高的精度.用此方法测量了一个GT111四象限光电探测器,其象限间响应度一致性＞82%,测得的结果显示GT111四象限光电探测器具有较好的象限间响应度一致性.     

NaI（T1）闪烁探测器测量γ射线的性能分析

本文提出NaI(T1)闪烁探测器测量γ射线的性能要用灵敏度和垂直分辨率来表征。通过分析灵敏度的影响因素，探讨了灵敏度与灵敏体积的关系，提出了提高灵敏度的技术途径。在分析垂直分辨率影响因素的基础上，提出了提高垂直分辨率的技术途径，给出了确定垂直分辨率的经验公式，通过分析、比较，认为最小可分辨厚度是垂直分辨率的逼近极限。这些结论，对于改进NaI(T1)闪烁探测器设计，提高闪烁探测器的测量性能具有重要的指导作用。     

星载毫米波辐射计地面定标实验

对CE-1(嫦娥一号)卫星有效载荷微波探测仪初样样机8 mm微波辐射计进行了地面定标实验。测量了接收机的线性度和灵敏度;建立了射频前端微波辐射传输模型;应用该模型并结合测试结果,建立了失配条件下辐射计天线温度的定标方程。实验结果表明,接收机线性度为0.9999,灵敏度为0.17 K,定标误差小于0.85 K。为CE-1正样样机的研制以及科学目标的实现提供了定标参考。