论文部分内容阅读
目前星载微光遥感器已应用于环境监测、灾害预报和城市发展评估等领域,但由于各种因素的影响,随着使用寿命的增加,其数据精度会下降。需要对其进行重新定标校准。由于定标光源的限制,传统方法的定标精度一般在10%左右。在参考了国内外成功的微光遥感器外场辐射定标光源经验后,研制了一种基于LED积分球的微光遥感器外场辐射定标光源。根据目前在轨运行的微光遥感器参数,提出了积分球光源的性能指标和总体设计方案,并通过辐亮度和均匀性核算论证了该方案的可行性。采用中心波长670nm的LED作为积分球光源,通过集成封装技术制成了直径60mm的发光圆盘。采用高精度可调电压电源和双运放结构的压控恒流电路构成高精度LED驱动模块。对驱动模块的非稳定性进行了核算,得到其非稳定性小于0.2%。针对LED发光单元工作时温度升高导致稳定性下降的问题,设计了 S形水槽冷却块,配合定制的循环液体制冷设备解决了散热问题。通过调研,采用QE-Pro高性能光谱仪作为监视积分球光源光谱特性的主要器件。稳定性监视器以三片光电二极管制成的陷阱探测器为主体,配合放大器和数据采集软件实现积分球辐亮度稳定性监测。通过调研,采用太阳能锂电池作为整套系统的主要电源,采用汽油发电机作为备用电源。采用大口径积分球辐出度分布自动测试系统和绝对光谱响应率标准探测器对积分球的光源性能特性进行了测试。结果表明:LED积分球的绝对辐亮度为5.2×10-2 W.cm-2.sr-1;,面均匀性优于99.5%;±30°内角度均匀性优于99.5%;1h内的非稳定性小于0.1%,具有优良的辐射特性。在敦煌中国遥感卫星辐射校正场进行了外场验证实验,测试结果表明外场辐亮度稳定性可以控制在0.1%以内,光谱特性几乎无变化。NPP卫星VIIRS遥感器在轨测量结果为8.27×10-9 W·cm-2·sr-1·μm(含月光贡献和大气影响),达到了预期的设计指标。