[發明專利]一種適用于星載大口徑天線微波輻射計的全口徑定標方法

有效

• 申請號: 201811476639.1
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109521405B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 安大偉;張志清
• 申請（專利權）人: 國家衛星氣象中心
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發明涉及一種適用于星載大口徑天線微波輻射計的全口徑定標方法，屬于微波輻射計定標技術領域。所述的定標方法中，衛星搭載的微波輻射計的工作波段在微波波段1?1000GHz；包括以下步驟：步驟一、天線后端接收機定標，具體包括從掃描旋轉饋源觀測冷空以及從掃描旋轉饋源觀測黑體；步驟二、整光路定標觀測，得到觀測恒星和行星的輸出；步驟三、整光路定標觀測冷空；步驟四、基于步驟一和步驟三的輸出計算外置的天線系統以及副反系統的傳遞函數；步驟五、計算冷空實際亮溫；步驟六、計算恒星和行星的實際亮溫。本方法精度高，成本低，便于推廣等優點，因此適合于作為星載采用大口徑天線微波輻射計全口徑定標方法。

技術領域

本發明涉及一種適用于星載大口徑天線微波輻射計的全口徑定標方法，屬于微波輻射計定標技術領域。

背景技術

在微波和毫米波波段，衛星搭載的微波輻射計為了提高足夠的空間分辨率觀測地球，不得不采用大口徑的天線來提高天線波束寬度，天線口徑往往達到幾米甚至幾十米，衛星本體難以搭載足夠大小的黑體對輻射計整機進行標定，只能依靠搭載小型的黑體，僅對天線后端的接收機進行兩點標定，而暴露在外的大天線和副反不能進行精確標定。

發明內容

本發明的目的是為了解決以高度系統化的方式實現大口徑天線微波輻射計全口徑定標以及適用于衛星平臺定標的技術問題，提出了一種適用于星載大口徑天線微波輻射計的全口徑定標方法。

本發明采用的技術方案如下：

本發明所述的一種適用于星載大口徑天線微波輻射計的全口徑定標方法中，衛星搭載的微波輻射計的工作波段在微波波段1-1000GHz；

本標定方法，包括以下步驟：

步驟一、天線后端接收機定標，具體包括如下子步驟：

步驟1.1從掃描旋轉饋源觀測冷空，設輸出為Yc1則有：

Yc1＝Inc+A2； (1)

其中，Inc是冷空輻射特性；A2代表天線后端接收機傳遞函數；接收機輸出的Yc1單位為K，即開爾文；

其中，A2為天線后端接收機傳遞函數，能夠描述接收機的工作性能；

步驟1.2從掃描旋轉饋源觀測黑體，設輸出為Yh1則有：

Yh1＝Inh+A2； (2)

其中，Inh代表已知的黑體輻射特性；輸出的Yh1單位為K，即開爾文；

步驟二、整光路定標觀測，得到觀測恒星和行星的輸出：

設觀測恒星和行星的輸出為Ys，則有：

Ys＝Ins+A1+A2； (3)

其中，Ins代表射電星能量，即恒星和行星的輻射特性；A1為外置天線系統參數，具體表示外置的天線系統以及副反系統的傳遞函數；Ys的單位是K，即開爾文；恒星和行星在可觀測情況下，能量最強的優先觀測；

其中，A1用于描述外置天線系統以及副反系統的工作性能；

步驟三、整光路定標觀測冷空，輸出記為Yc2，表達為(4)：

Yc2＝Inc+A1+A2； (4)

其中，Yc2是觀測出來的；A1是未知量；A2為接收機傳遞函數；

其中，接收機傳遞函數通過A2＝Yh1-Inh計算；

其中，Yh1為掃描旋轉饋源觀測黑體；Inh為已知的黑體輻射特性；

步驟四、基于步驟一和步驟三的輸出計算A1，具體通過公式(5)計算: