[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

本發明涉及一種星載微波輻射計的偏差校正方法，該方法通過對微波輻射計發射前的熱真空定標試驗數據和儀器備份數據，以及微波輻射計在軌運行遙測數據和遙感數據的偏差校正，進而得到精確的亮溫值，從而對成功發射的衛星進行在軌定標精度分析，提高衛星數據質量,更好的應用于氣候研究和資料同化。

技術領域

本發明涉及星載微波輻射計技術領域，特別涉及一種星載微波輻射計的偏差校正方法。

背景技術

目前，在衛星發射前，地面測試需要對儀器各功能的性能指標進行全面測試，以確保衛星能發射成功。但是，由于儀器各功能部件的研制進度和研制所需要的時間均各不相同，造成了我們對各儀器部件所測得的基于熱真空定標實驗數據，儀器備份件和儀器在軌業務運行的實測數據存在實質性偏差。因此，需要對儀器各部件的性能進行驗證測試，從而對星載微波輻射計進行偏差校正。

現有的偏差校正技術，僅僅是在衛星未離開地面且非系統性的一種偏差校正，不能確定儀器在不同溫度下的工作特性，無法對微波輻射計性能進行驗證測試和修正，以及對在軌微波輻射計測得的亮溫值存在誤差。因此，迫切需要一種系統而又全面的偏差校正方法來實現亮溫值的高精確度，進而進行在軌定標精度分析。

發明內容

本發明的目的在于，為解決現有的偏差校正方法缺乏系統性、可靠性的驗證和偏差修正，無法提供一個高精確度的亮溫值，進而造成對在軌衛星進行定標精度分析的問題，本發明提供了一種星載微波輻射計的偏差校正方法。

本發明提供了一種星載微波輻射計的偏差校正方法，所述的星載微波輻射計的偏差校正方法通過對微波輻射計發射前的熱真空定標試驗數據和儀器備份數據，以及微波輻射計在軌運行遙測數據和遙感數據的偏差校正，進而得到精確的亮溫值，從而對成功發射的衛星進行在軌定標精度分析。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。

優選的，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；