[發明專利]針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統及方法

有效

• 申請號: 202010095896.1
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111198036B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 高昆;張雍鈿;王更科;陳小梅;楊樺;曾超;陳卓一;孔祥皓
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G01J1/04;G01J1/08
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

1.一種針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，包括展開式太陽能板、太陽能板承載臂、衛星體和太陽定標裝置；

所述衛星體包括相對設置的頂面和底面，還包括順次連接的第一側面、第二側面、第三側面和第四側面，所述頂面與所述底面通過所述第一側面、所述第二側面、所述第三側面和所述第四側面固定連接；

所述展開式太陽能板通過所述太陽能板承載臂與所述衛星體的所述第一側面和所述第三側面固定連接；

所述太陽定標裝置與所述衛星體的所述第二側面固定連接；

其中，所述太陽定標裝置包括觀察窗、衰減屏、積分球、漫反射板和遙感器；

所述太陽定標裝置包括還包括順次連接的第五側面、第六側面、第七側面和第八側面；

所述觀察窗位于所述太陽定標裝置的所述第五側面的外壁上；

所述衰減屏位于所述太陽定標裝置內部，所述衰減屏包括第一衰減屏和第二衰減屏，所述第一衰減屏的中心與所述觀察窗的中心的之間的距離等于所述第二衰減屏的中心與所述觀察窗的中心的之間的距離，且沿平行于底面的方向上，所述第一衰減屏與所述第二衰減屏延伸相交；

所述遙感器位于所述太陽定標裝置的所述第八側面的內壁上；

所述積分球位于所述太陽定標裝置的所述第八側面的內壁上，且位于所述觀察窗和所述遙感器之間；

所述漫反射板位于所述太陽定標裝置內部，且位于所述遙感器與所述第六側面之間。

2.根據權利要求1所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，沿平行于底面的方向上，所述第一衰減屏與所述第二衰減屏延伸相交，相交形成的銳角的范圍是30°至60°。

3.根據權利要求2所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，沿平行于底面的方向上，所述第二衰減屏與所述第五側面平行，或者所述第二衰減屏與所述第七側面平行。

4.根據權利要求1所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，沿平行于底面的方向上，所述漫反射板與所述第六側面延伸相交，相交形成的銳角的角度為45°。

5.根據權利要求1所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，還包括太陽定標裝置安裝法蘭，

所述太陽定標裝置的所述第七側面通過所述太陽定標裝置安裝法蘭與所述衛星體的所述第二側面固定連接；

所述太陽定標裝置還包括積分球法蘭和遙感器法蘭，

所述積分球通過所述積分球法蘭固定在所述太陽定標裝置的所述第八側面；

所述遙感器通過所述遙感器法蘭固定在所述太陽定標裝置的所述第八側面。

6.根據權利要求1所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統，其特征在于，所述衛星體還包括數傳天線、GPS天線，

所述數傳天線與所述衛星體的所述頂面固定連接，所述GPS天線與所述衛星體的所述底面固定連接。

7.一種針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標方法，其特征在于，包括步驟：

預設定標軌道；

發射針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統；

當所述針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統進入預設的所述定標軌道時，且所述針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統接收衛星飛行程序的展開指令后，展開所述針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標系統中的展開式太陽能板和太陽能板承載臂；

太陽定標裝置開始定標；

接收陽光，所述陽光包括經過漫反射板第一陽光和不經過漫反射板的第二陽光；

實時測量第一陽光對漫反射板的入射角度；

通過積分球將所述第一陽光的光信號轉換為第一電信號，將第二陽光的光信號轉換為第二電信號；

通過所述第一電信號和所述第二電信號得出所述漫反射板的輻射；

計算所述漫反射板的輻亮度；

通過GPS天線確定太陽輻射定標裝置的位置信息；

通過數傳天線將所述太陽輻射定標裝置的位置信息、所述漫反射板的輻亮度傳輸到地面進行數據分析，實現定標。

8.根據權利要求7所述的針對地球靜止軌道光學遙感器的太陽輻射定標方法，其特征在于，計算所述漫反射板的輻亮度通過下述方法：

其中，θ_i為所述漫反射板入射光線天頂角，φ_i為所述漫反射板入射光線方位角、θ_r為所述遙感器對所述漫反射板觀察方向天頂角，φ_r為所述遙感器對所述漫反射板觀察方向方位角，L_r為所述漫反射板光譜輻亮度，S_i為太陽光譜輻照度。