[發(fā)明專(zhuān)利]檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法、系統(tǒng)和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011263188.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112485738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志清;安大偉;楊磊;商建;劉成保;王靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家衛(wèi)星氣象中心（國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心）
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 北京汲智翼成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;董燁飛

1.一種檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，所述靜止軌道微波輻射計(jì)為星載微波輻射計(jì)，其特征在于，包括步驟：

根據(jù)所述星載微波輻射計(jì)，提供與所述星載微波輻射計(jì)相同型號(hào)的用于對(duì)照的參考微波輻射計(jì)，并將所述參考微波輻射計(jì)設(shè)置于地球表面；

根據(jù)所述星載微波輻射計(jì)，確定月球觀測(cè)區(qū)域；

通過(guò)地基微波輻射計(jì)和所述星載微波輻射計(jì)對(duì)所述月球觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行同步觀測(cè)，獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)，所述觀測(cè)數(shù)據(jù)至少包括地球背景輻射值、冷空輻射值、月球觀測(cè)區(qū)域輻射值；

對(duì)獲取到的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算得到月球亮溫偏差；

持續(xù)通過(guò)所述地基微波輻射計(jì)和所述星載微波輻射計(jì)對(duì)所述月球觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行同步觀測(cè)，并計(jì)算生成長(zhǎng)時(shí)間序列的所述月球亮溫偏差，監(jiān)測(cè)所述靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，

其中，計(jì)算得到月球亮溫偏差的步驟，包括如下子步驟：

計(jì)算得到地基觀測(cè)月球亮溫，包括：通過(guò)所述地基微波輻射計(jì)觀測(cè)冷空區(qū)域，記錄地基觀測(cè)冷空觀測(cè)值Tcd，Tcd=Te+Ti+Ts+Ta；通過(guò)所述地基微波輻射計(jì)同步觀測(cè)月球觀測(cè)區(qū)域，記錄在所述月球觀測(cè)區(qū)域內(nèi)各像元的地基觀測(cè)觀測(cè)值Tdij，計(jì)算地基觀測(cè)觀測(cè)均值ΔTdij，ΔTdij=Te+Ti+Tm+Ta；根據(jù)地基觀測(cè)冷空觀測(cè)值Tcd、地基觀測(cè)觀測(cè)均值ΔTdij，獲得地基觀測(cè)月球亮溫Tmd，Tmd=ΔTdij-Tcd–Ts；其中：Te為地球背景輻射值；Ti為地基微波輻射計(jì)的自身輻射值；Ts為冷空輻射值，為常數(shù)值；Ta為大氣下行輻射，大氣輻射中向下的部分；Tm為月球觀測(cè)區(qū)域輻射值；

計(jì)算得到星載觀測(cè)月球亮溫，包括：通過(guò)所述星載微波輻射計(jì)同步觀測(cè)冷空區(qū)域，記錄星載觀測(cè)冷空觀測(cè)值Tcx，Tcx=Tib+Ts；通過(guò)所述星載微波輻射計(jì)同步觀測(cè)月球觀測(cè)區(qū)域，記錄在所述月球觀測(cè)區(qū)域內(nèi)各像元的觀測(cè)值Txij，計(jì)算星載觀測(cè)觀測(cè)均值ΔTxij，ΔTxij=Tib+Tmx；根據(jù)星載觀測(cè)冷空觀測(cè)值Tcx、星載觀測(cè)觀測(cè)均值ΔTxij，獲得星載觀測(cè)月球亮溫Tmx，Tmx=ΔTxij-Tcx–Ts；其中：Tib 為星載微波輻射計(jì)的自身輻射值；Tmx為月球觀測(cè)區(qū)域輻射值；

根據(jù)所述地基觀測(cè)月球亮溫和所述星載觀測(cè)月球亮溫，計(jì)算得到所述月球亮溫偏差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，其特征在于：

在計(jì)算月球亮溫偏差的步驟中，所述月球亮溫偏差為所述地基觀測(cè)月球亮溫和所述星載觀測(cè)月球亮溫之間的差值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，其特征在于：

所述月球觀測(cè)區(qū)域位于月球赤道區(qū)域內(nèi)，所述月球觀測(cè)區(qū)域的中心的經(jīng)度、緯度分別在±10度范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，其特征在于：

所述月球觀測(cè)區(qū)域返回一個(gè)具有N×N矩形排列像元的數(shù)據(jù)，每個(gè)像元的尺寸為主瓣波束寬度，其中N為≥3的自然數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，其特征在于：

相鄰像元之間的互相重合度大于50%。

6.一種檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的系統(tǒng)，所述靜止軌道微波輻射計(jì)為星載微波輻射計(jì)，其特征在于包括參考微波輻射計(jì)、區(qū)域選取裝置、數(shù)據(jù)獲取裝置、計(jì)算裝置和監(jiān)測(cè)裝置，其中：

所述參考微波輻射計(jì)，與所述星載微波輻射計(jì)相同型號(hào)，所述參考微波輻射計(jì)設(shè)置于地球表面；

所述區(qū)域選取裝置，用于確定月球觀測(cè)區(qū)域；

所述數(shù)據(jù)獲取裝置，用于對(duì)所述月球觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行同步觀測(cè)，并獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)，所述觀測(cè)數(shù)據(jù)至少包括地球背景輻射值、冷空輻射值、月球觀測(cè)區(qū)域輻射值；

所述計(jì)算裝置，用于按照如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，對(duì)獲取到的所述觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

所述監(jiān)測(cè)裝置，用于持續(xù)對(duì)所述月球觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行同步觀測(cè)，并計(jì)算生成長(zhǎng)時(shí)間序列的月球亮溫偏差，監(jiān)測(cè)所述靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

7.一種檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的裝置，其特征在于包括處理器和存儲(chǔ)器，所述處理器讀取所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行以下操作：

獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)，所述觀測(cè)數(shù)據(jù)至少包括地球背景輻射值、冷空輻射值、月球觀測(cè)區(qū)域輻射值；

按照如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的檢驗(yàn)靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，對(duì)獲取到的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

持續(xù)對(duì)月球觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行同步觀測(cè)，并計(jì)算生成長(zhǎng)時(shí)間序列的月球亮溫偏差，監(jiān)測(cè)所述靜止軌道微波輻射計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。