[發明專利]低軌空間碎片超低色散光譜特征獲取方法

有效

• 申請號: 201310165212.0
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103411896A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 唐軼峻;隋成華;武強;王河林;施建青;金小龍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.低軌空間碎片超低色散光譜特征獲取方法,包括如下步驟：

步驟1，獲取圖像光譜；

1.1觀測前利用亮恒星進行望遠鏡系統的指向校正；

選取亮恒星用作指向校正，當該亮星處于望遠鏡系統視場中心時，說明望遠鏡系統已做好指向校正；

1.2設置CCD控制軟件的參數；

所述參數包括曝光時間、數據讀出速度等；

1.3拍攝暗場和平場圖像備用；

該步驟用于確定CCD的誤差，ADU值應在線性光電計數范圍內，在后續數據處理過程中，要用CCD相應區域的BIAS、平場來改正和剔除宇宙線；

1.4拍攝光譜流量標準星及波長定標星的圖像光譜；

拍攝的光譜流量標準星及波長定標星的圖像光譜均為圖像光譜；

1.5將待觀測空間碎片的星歷表輸入望遠鏡控制軟件，控制望遠鏡指向觀測空間碎片，在同一時間范圍內，同一位置附近，拍攝大氣層內的空間碎片和太陽光譜類型（G2V型）標準星的圖像光譜；

空間碎片及G2V型光譜標準星的圖像光譜同步拍攝；

步驟2，對步驟1獲得的圖像光譜進行一維光譜抽?。?/p>

光譜流量標準星、波長定標星、空間碎片及G型光譜標準星的圖像光譜均進行一維光譜抽??；

光譜的抽取僅對點源光譜操作，光譜的抽取過程包括：源的搜索、光譜的追蹤、測量孔徑的選取、天光背景的扣除和光譜的抽?。?/p>

步驟3，對空間碎片一維光譜進行波長標定；

利用波長定標星一維抽取光譜中的發射線或吸收線對空間碎片一維抽取光譜進行波長標定，擬合波長的二次分布函數，計算像元位置與波長大小的對應關系；

步驟4，對空間碎片一維光譜進行流量標定，得到空間碎片超低色散特征；

利用G2V型光譜標準星一維抽取光譜對空間碎片一維抽取光譜進行流量標定；

由于空間碎片大氣層內的光譜流量f_目標內(λ，t)是空間碎片大氣層外流量與大氣消光因子、光學系統透過率因子乘積的結果，測量結果受大氣吸收、大氣視寧度、光學系統等影響，需扣除上述因素的影響；

f_目標內(λ,t)=f_太陽(λ)·σ(λ,t)·τ_A(λ,t)·τ_T(λ)·τ_G(λ)·τ_CCD(λ)???（4）

其中：

f_太陽為光源(太陽)大氣層外光譜單色輻照度；

σ(λ,t)為空間碎片的超低色散特征特性，σ(λ,t)=A(λ,t)×β，A(λ,t)為照射截面積，β為材料反射率；

τ_A(λ,t)為大氣消光因子；

τ_T(λ)為望遠鏡系統的透射系數；

τ_G(λ)為棱柵的透射系數；

τ_CCD(λ)為CCD的量子效率；

由于G2V型光譜標準星的大氣層內的光譜流量f_標準星內(λ，t)是G2V型光譜標準星大氣層外流量與大氣消光因子、光學系統透過率因子乘積的結果；由于大氣消光是非線性的，為保證測量精度，應在同一時間范圍內，空間碎片測量位置的位置附近選取G2V型光譜標準星，仰角30度以上；

f_標準星內(λ,t)=f_標準星(λ)·τ_A(λ,t)·τ_T(λ)·τ_G(λ)·τ_CCD(λ)???（5）

其中，f_標準星為G型光譜標準星大氣層外光譜單色輻照度；

因此，可在空間碎片及其附近的G型光譜標準星一維光譜基礎上，完成流量定標，

γ為歸一化系數，

λ為波長；t為時間。