[發明專利]一種星載微波輻射計的偏差校正方法

有效

• 申請號: 201510657655.0
• 申請日: 2015-10-13
• 公開（公告）號: CN106569186B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 何杰穎;張升偉;王振占
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

1.一種星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，該方法具體步驟如下：

步驟1)根據在軌運行的星載微波輻射計下傳的遙測數據包，利用通信分析，主備分析，電源分析和溫度分析，判斷儀器是否工作在正常狀態；

步驟2)利用在軌運行的星載微波輻射計下傳到地面數據接收站的遙感數據包，判斷儀器各通道增益和信號輸出電壓值范圍，參考儀器設計方提供的參考范圍判斷閾值,確定觀測的數據是否有效；

步驟3)利用ECMWF/WRF仿真生成與星載微波輻射計時間和地理匹配的廓線數據，利用ARTS仿真模式進行亮度數據仿真驗證，獲得亮溫值；

步驟4)根據微波輻射計MWHS在軌觀測數據，測得亮溫值；根據像元的輻射混合和極化混合的影響情況，獲得精確的亮溫值；

步驟5)然后，再結合國外同類型的微波輻射計，即AMSU-/B獲得的代表國際先進水平的亮溫值；

步驟6)在軌定標精度分析，通過上述步驟3)、4)和5)測得的亮溫值，最終確定微波輻射機計儀器在軌定標精度，得到定量化結果。

2.根據權利要求1所述的星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，所述的步驟1)進一步包含：

步驟a)在常溫常壓下，測出中心頻點的頻率，對該頻率進行測試，進而確認該頻率值；通過采用帶寬修正方法，對帶寬修正進行分析并計算微波輻射計帶寬修正系數和在地面測得亮溫值；

步驟b)在熱真空環境下，分別對在不同的工作溫度和不同的變溫源情況下，確定微波輻射計的系統非線性參數并分別加權，然后對非線性參數進行特性分析，并測得熱真空環境下的亮溫值；

步驟c)根據步驟a)和步驟b)測得的中心頻點頻率，帶寬修正系數以及非線性參數這些地面和熱真空環境下的分析結果，對在地面測得的變溫源亮溫值和熱真空環境下定標測得的亮溫值進行比對，獲得一個精確度較高的亮溫值，從而進行熱真空環境定標精度分析；

步驟d)根據微波輻射計備份件天線方向圖測試結果，進行天線特性測試分析和修正,為掃描線間及像元間輻射混合和極化混合計算提供天線修正系數；

步驟e)根據測得的射頻及中頻特性，利用微波輻射計備份件測試射頻及中頻響應。

3.根據權利要求2所述的星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，在熱真空環境下，工作溫度在2-25度范圍內。

4.根據權利要求2所述的星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，所述的非線性參數在進行特性分析的過程中，在工作溫度為2-25度范圍內，采用變溫源95-335K，間隔15K，逐點進行計算，得到每個溫度點的非線性參數u，即非線性參數中的一個參數，并對所測結果進行加權平均；另外，對變溫源95-335K間所有測試結果進行非線性擬合，將二者得到的結果再進行加權平均，確定儀器在不同工作溫度下的非線性參數u。

5.根據權利要求2所述的星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，所述的天線特性測試分析和修正，采用一個掃描周期內所有的掃描像元與3個冷空觀測像元和3個熱空觀測像元的旁瓣、空間溢出的修正方法，交叉極化訂正算法研究，以及天線訂正矩陣；進而研究天線指向對于測量結果的影響，以及在軌輻射偏差修正模型。

6.根據權利要求1所述的星載微波輻射計的偏差校正方法，其特征在于，在軌定標精度分析，采用ECMWF，WRF，ARTS三種模式結合的手段，利用全球海洋和陸地以及島嶼上空廓線仿真得到亮溫值。