[發明專利]基于穩定輻射源的光學遙感衛星輻射交叉定標方法

在審

• 申請號: 202111121608.6
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113920203A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 薛永宏;陳敏;喬凱;張磊;樊士偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06F17/16
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

本發明涉及一種基于穩定輻射源的光學遙感衛星輻射交叉定標方法，包括以下步驟：a、利用星載黑體對光學遙感衛星進行定標，得到定標系數；b、根據定標系數計算穩定輻射源的輻射值；c、重復所述步驟(a)和所述步驟(b)，獲得一系列定標系數和輻射值；d、根據光學遙感衛星的輻射測量性能的衰變情況選擇性地進行輻射修正。本發明可以實現光學遙感衛星在軌絕對輻射基準的穩定校正，為遙感數據定量化處理與應用提供支撐。

技術領域

本發明涉及一種基于穩定輻射源的光學遙感衛星輻射交叉定標方法。

背景技術

輻射定標是光學遙感衛星在軌的一項重要工作，其主要內容是對星載光學相機輻射測量能力進行標校，實現單星或多星輻射定標。現有技術中，通常利用星載黑體、地面定標場等方式完成標校工作。但是，由于受大氣的影響，使得在特定的光學譜段中很難直接利用地面定標場對星載光學相機進行輻射定標。同時，星載黑體也存在性能衰變、探測器性能衰減等問題，因此也難以對遙感衛星絕對輻射基準進行標校。可見，如何實現精準的多星交叉輻射定標/標校是輻射定標領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于穩定輻射源的光學遙感衛星輻射交叉定標方法。

為實現上述發明目的，本發明提供一種基于穩定輻射源的光學遙感衛星輻射交叉定標方法，包括以下步驟：

a、利用星載黑體對光學遙感衛星進行定標，得到定標系數；

b、根據定標系數計算穩定輻射源的輻射值；

c、重復所述步驟(a)和所述步驟(b)，獲得一系列定標系數和輻射值；

d、根據光學遙感衛星的輻射測量性能的衰變情況選擇性地進行輻射修正。

根據本發明的一個方面，在所述步驟(a)中，基于兩點定標法得到相機線性響應的定標系數斜率K_i和截距B_i；

其中，i表示衛星入軌后基于星載黑體開展的第i次定標。

根據本發明的一個方面，在所述步驟(b)中，對兩個以上的穩定輻射源進行觀測，得到穩定輻射源的原始圖像灰度值DN_n,j，并利用與穩定輻射源觀測時間最近的定標系數斜率K_i和截距B_i計算穩定輻射源的輻射值E_n,j，如下式：

E_n,j＝K_i·DN_n,j+B_i；

其中，n＝1,2,3…表示第n次穩定輻射源觀測。

根據本發明的一個方面，在所述步驟(d)中，當光學遙感衛星的輻射測量的性能衰變大于設定閾值η₀時，則進行輻射修正；

其中，E_1,j表示第j個穩定輻射源基于第1次定標系數計算得到的輻射值。

根據本發明的一個方面，所述步驟(d)中建立以下公式：

ΔK_m·DN_n,j+ΔB_m＝E_1,j-E_n,j；

其中，ΔK_m和ΔB_m為定標修正系數，m＝1,2,3…表示第m次輻射修正。

根據本發明的一個方面，采用矩陣形式，利用對穩定輻射源的觀測結果，基于最小二乘法對定標修正系數ΔK_m和ΔB_m進行計算如下：

設DK＝Ε，計算得K＝(D^TD)^-1D^TΕ；