绝对辐射计一次反射不等效的影响及实验分析

为了提高星载光辐射测量精度,满足在轨测量数据向世界辐射参考标准溯源的需求,运用有限元单元法对太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)的光电不等效性进行修正。SIAR采用典型的正圆锥腔结构及加热丝直接埋入银锥腔工艺,其光电不等效性源于激光加热照射时一次反射引起的偏差。针对该偏差定量修正难度较大的特点,结合SIAR腔组件的实际结构,建立与实验测量结果最大相对误差仅为0.86%的有限元体系,并运用该体系对SIAR的光电不等效性进行定量修正。修正结果表明,光束的一次反射引起了激光加热和电加热阶段的不同功率分布,其光电不等效性因子为1.0000589,不确定度为3.4×10-6。运用该因子对测量数据进行修正,得到SIAR的太阳总辐照度实际测量结果为(1365.70±1.24)W/m2。该修正完善了绝对辐射计的修正体系。     

星载臭氧垂直探测仪地外太阳紫外光谱测量

介绍了国内外星载太阳紫外光谱辐射计的研究进展,对我国自行研制的星载臭氧垂直探测仪的结构和功能进行了简介。它是一种小型化、高精度的紫外-真空紫外光谱辐射计,可在轨测量获得160～400nm地外太阳绝对光谱。给出了星载臭氧垂直探测仪实测的地外太阳紫外光谱并对其精度进行了分析。误差分析表明,160～250nm地外太阳绝对光谱的测量不确定度为±6.4%;250～400nm为±5.2%。将臭氧垂直探测仪在轨观测结果与国际同类仪器进行了比对,一致性优于±5%。     

电定标气动式绝对辐射计的研制

本文提出了一种电定标气动式绝对辐射计,并设计制作了一台原理样机。实验结果表明:该仪器适用于辐射的绝对测量,它使腔形绝对辐射计的测量范围延伸了一个数量级,其测量精度可达到0.7%。     

太阳常数监测器

长春光机所研制成功一种太阳常数监视器。此仪器主要技术指标为:辐射照度测量范围:100—200 W·m~2;波长;0.250μm,视场角:5°;观测高度(高空气球);3035km;测量精度:+0.5％。研制出了电阻温度传感式和热电温度传感式锥腔型绝对辐射计,其中采用多堆热电偶环作为无源型温度传感器和用特殊工艺技术把电加热丝埋入锥腔壁里的腔型结构,这两点是我     

关于太阳辐射与气候实验任务的综述

美国航空与航天管理局(NASA)地球观测系统(EOS)的太阳辐射与气候实验(SORCE)任务由装在小卫星上的四台仪器执行,这四台仪器在1nm～2000nm的波长范围内测量太阳的总辐照度和光谱辐照度。太阳辐照度是地球大气中的主要能源,地球大气中的许多化学过程和动力学现象都是因太阳辐照度而发生的。因此,SORCE的测量结果将为美国航空与航天管理局的EOS计划提供必要的条件以深入了解气候系统中的这一主要变量。在5年或者更长的周期内,SORCE将以6小时的节律提供关于太阳总辐照度和光谱辐照度的科学数据。SORCE研究组将研究太阳辐照度有多大的变化、这种变化对地球大气有何种影响以及太阳的磁结构如何改变其辐照度。 SORCE的四台仪器是总辐照度监测仪(TIM)、光谱辐照度监测仪(SIM)、太阳恒星辐照度比较实验(SOLSTICE)和超紫外光度计系统(XPS)。总辐照度监测仪是一台有源空腔辐射计,它在结构上同以前的VIRGO、ACRIM和ERBS等空腔辐射计差不多,但在传感器和电路的设计上却有明显的改进。总辐照度监测仪将提供可直接写成太阳辐照度单位的太阳总辐照度测量结果,测量的绝对精度为0.01％,相对精度为每年0.001％。光谱辐照度监测仪是一台费里棱镜光谱仪,它把一个电代换辐射计作为参考探测器,把Si光电二极管和InGaAs光电二极管     

低温绝对辐射计不同定标光路的比对实验

低温辐射计是当前光辐射功率计量的最高标准,其测量精度的评价可以通过不同低温辐射计之间的比对来完成。开展了不同定标光路的低温辐射计比对实验。实验采用中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的陷阱探测器作为传递标准,在633 nm波段对传递探测器的光谱响应度进行了绝对标定。比对结果表明,传递探测器的绝对光谱响应度的测量一致性为3.610-3,定标总合成不确定度为3.310-4(k=1),实验结果验证了两家单位低温绝对辐射计定标系统的可靠性和高精度。     

红外陷阱探测器的光谱辐射定标技术

遥感信息定量化要求高精度的光谱辐射定标技术支撑,使传感器获取数据可比较性、测量精度和长期稳定性得到保证,溯源于低温绝对辐射计的定标技术是发展趋势.为提高红外绝对光谱响应率定标精度,在一种薄膜热电堆传感器上加装镀金反射半球,研制了红外陷阱探测器作为标准传递探测器.利用电替代技术,测试了红外陷阱探测器光谱响应线性、空间响应均匀性和稳定性.通过溯源于低温绝对辐射计的光谱辐射定标系统,标定了其在1. 1~3. 0μm短波红外波段的绝对光谱响应率,合成不确定度小于1%.将红外陷阱探测器应用于红外光谱辐射定标,可缩短低温绝对辐射计的红外光谱功率标准传递链路并提高定标精度.     

比值辐射计辐射响应特性

比辐射星上定标器以太阳照射的漫反射板为参考光源,通过比值辐射计对漫反射板在轨衰变进行修正,实现光学遥感器的绝对辐射 定标及长期稳定性监测。比值辐射计辐射响应特性是影响在轨定标精度的主要因素之一。对比值辐射计辐射响应特性进行了 评估,获取了绝对响应度,并测量了响应非线性、非稳定性。结果表明绝对辐射响应度定标合成不确定度优于2.88%,非线性 优于0.93%,非稳定性优于0.52%,满足在轨定标应用需求。     

太阳紫外光谱辐射计的研制及丽江外场实验

为了实现对太阳直接光谱辐照度的地基观测,研制了一台用于测量太阳直射光谱辐照度绝对值的扫描式紫外光谱辐射计,工作波段250～400nm,通过太阳跟踪器及二维转台等设备实现地基观测时对太阳的自动跟踪.以NIST标准光源标定了这台光谱辐射计光谱辐照度响应度,定标误差2.4%.在云南丽江地区(26°52'N,100°13'E)开展的地面太阳直射紫外光谱辐照度观测试验进一步检验了仪器的性能.结果表明:时间、云量和大气气溶胶等因素对抵达地表的太阳直射紫外光谱辐照度有直接的影响.     

六陌辖尉俦感器件

太阳辐射测量将对预测长期的气候变化提供重要依据.为了获得更加精确的太阳辐出度数据,研制微型化、高精度的绝对辐射计是今后太阳辐射探测的重要研究方向.介绍了目前研究的几种典型的太阳辐射传感器件,重点阐述了几种常用的热电型辐射探测器,对它们的特点进行了分析和比较.     

基于可调谐激光器的太阳光谱辐照度仪定标方法

太阳光谱辐照度仪是利用棱镜分光技术对太阳直射辐射进行连续光谱测量的新型仪器,为了实现高精度观测要求,开展了基于可调谐激光器的系统级定标方法研究。使用激光导入积分球产生的均匀辐照度场作为定标光源,利用标准辐照度探测器作为传递标准,将低温绝对辐射计的辐射标准传递到太阳光谱辐照度仪。在仪器的870 nm波段进行了定标实验,与标准灯法、Langley法得到的定标系数进行比对,偏差分别为2.84%和4.08%,验证了该方法的可行性。根据不确定度评估规范,这种定标方法的不确定度优于0.882%,可以用于高精度的太阳光谱辐射观测。     

遥感、遥测、遥控

TP73,TN21 02031668一23FY一IC卫星10通道扫描辐射计/郑亲波,翁垂骏,王维扬,龚惠详细介绍了用于FY一IC卫星的10通道扫描辐射计系统性能、光学设兴(中国科学院上海技术物理所)11上海航天一ZODI,18(2)一15计、电子学设计、辐射定标和主要元部件的指标性能以及卫星发射后的132在轨测试结果.同时还与当前国际同类仪器的水平进行了比较.图6表8参5(许)TP73 02031669航空遥感器定位误差分析/颜昌翔,金光,王家骥(中国科学院长春光机所)jI光电工程.一2001,28(5)一5一8首先简要介绍了航空遥感器的重要用途,然后依次介绍了成像坐标变换过程、定…     

星上定标用分谱比辐射计的辐射探测性能研究

采用比辐射计进行比对测量是监测光学遥感仪器星上定标光源载体漫射板反射性能在轨变化的有效手段。用于海洋水色遥感的新一代星载成像光谱仪必须设计成以太阳作光源的在轨绝对辐射定标系统,才能满足定量化产品反演的使用要求。国外星上定标器的漫反射板长期跟踪测量结果表明,漫射板的反射性能一直在发生变化,且波长越短变化越大,而海洋水色遥感要素的探测恰恰集中在靠近紫外的波长区域。针对这个问题,设计了分谱比辐射计,并对其辐射探测性能进行了理论分析与实验测量。结果表明,在整个动态测量范围内线性相关系数优于0.9991,在轨输入能量条件下的分谱信噪比在整个使用波长范围内优于100,可以满足成像光谱仪星上定标源反射特性标定的精度要求。     

我国基本完成“风云三号”卫星四项有效载荷研制

中新网记者孙自法从中国科学院上海技术物理研究所获悉,由该所承担研制任务的中国新一代气象卫星“风云三号”上四个主要光学遥感仪器,目前已基本完成研制工作,总体上达到二十一世纪初国际水平,并拥有多项自主知识产权的创新技术。这四项有效载荷包括红外分光计、中分辨率成像光谱仪、扫描辐射计和地球辐射探测仪,均为“风云三号”卫星业务运行所需,除十通道扫描辐射计尚有“风云(?)号”经验可供借鉴和部分继承外,其余三台光学遥感仪器均为中国首次研制,但它们的技术指标已接近     

多角度偏振辐射计星上定标光源

多角度偏振辐射计是一种对地观测的辐射偏振测量仪器.仪器提供的多波段、多角度、全偏振信息主要用于环境大气监测、气候变迁研究、大气科学研究、地球辐射收支平衡研究和遥感数据高精度大气校正,为确定气溶胶对气候的驱动作用和区域大气气溶胶状态及其变化提供高精度数据.针对这一需求,提出了多角度偏振辐射计星上定标器的设计方案.首先介绍了多角度偏振辐射计的研制背景、星上定标技术的产生原因以及国外星上定标器的设计方案.重点阐述了多角度偏振辐射计星上定标器的设计,包括光学设计、机械设计和电路设计,解释说明了各部分的功能和作用以及相关参数.最后对提高星上定标精度提出了几点建议.     

可作为光谱仪器定标基准源的新型光电探测器

为了给航天仪器提供一个长期实时的绝对标准,解决航天仪器测量绝对精度低并且长期稳定性下降的问题,介绍了一种采用微机械技术把绝对辐射计微型化的新型光电探测器,把它作为定标基准源引入光谱仪定标系统.通过分析计算,给出了这种可作为定标基准源的微型化绝对辐射计ESR的各项具体设计参数,理论分析证明设计是可行的,目前正处于实现阶段,该新型光电探测器的研制成功将使我国航天仪器的绝对定标精度提高一个量级.     

美国雷神公司将研制第三台可见光红外辐射计组合仪

可见光红外辐射计组合仪(VIIRS)是美国国家海洋和大气管理局(NOAA)/美国航空航天局(NASA)的联合极轨卫星系统(JPSS)上将装载的用来保持气象监测数据连续性的重要仪器。据www.raytheon.com网站报道,美国雷神公司已经从NASA获得了一份NOAA JPSS-2卫星载VIIRS研制合同。这将是雷神公司负责研制的第三台VIIRS装置。     

辐射研究用标准黑体的鉴定

近年来,在我国(苏联)及国外,供红外辐射能量特性研究的辐射仪器获得了很大发展。这是因为,一方面人们对红外光谱的研究开辟了广阔的前景,另一方面是由于红外技术,特别是辐射探测器的迅速发展。现在,辐射计在地质和地球物理学中用于发现和探查有用的矿藏,光谱辐射计用于气象卫星观测,热象仪用于医学中诊断肿瘤病,并用于国民经济的其他一些部门。辐射仪器通常都是按照绝对黑体(—下称黑体)的辐射来标定。选择哪一种标定方法首先取决于所研究的任务。如果标     

基于辐照度法的场地辐射校正试验研究——场地同步观测仪器的比较

2000年9月在敦煌辐射校正场用国内外两组仪器同时获取场地数据，经数据处理分析后，对中巴地球资源一号卫星CCD相机进行了绝对辐射定标。本文通过对试验数据的结果比对和误差分析，证明国产仪器完全能满足对中巴地球资源一号卫星进行绝对辐射定标的精度要求。     

基于辐照度法的场地辐射校正试验研究——场地同步观测仪器的比较

２０００年９月在敦煌辐射校正场用国内外两组仪器同时获取场地数据,经数据处理分析后,对中巴地球资源一号卫星ＣＣＤ相机进行了绝对辐射定标。本文通过对试验数据的结果比对和误差分析,证明国产仪器完全能满足对中巴地球资源一号卫星进行绝对辐射定标的精度要求。