作者:沈春蕾 齐琼 来源:中国科学报 发布时间:2016-12-19
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为大气拍照“相机”校准

 

本报讯 12月11号,风云四号卫星发射成功。风云四号卫星是我国新一代静止轨道气象卫星的首发星,卫星携带着中科院安徽光学精密机械研究所(以下简称安徽光机所)与中科院上海技术物理研究所合作研制的星上定标器进入预定轨道运行。“这是我国首次实现对静止轨道卫星进行全光路的星上定标。”安徽光机所该项目负责人司孝龙告诉《中国科学报》记者。

此星上定标器装载在风云四号卫星主载荷——多通道扫描成像辐射计上,主要用于该载荷太阳反射波段传感器的校准与定标,通过定标确保光学遥感器在轨运行期间保持较高的精准度。

司孝龙用通俗易懂的语言做了解释:“多通道扫描成像辐射计是一台给大气拍照的‘相机’,我们研制的星上定标器就像是在旁边放面‘镜子’,定期拿出来照一照,检查自己拍照的本领有没有发生变化,并给予校准,进而获取准确的地表大气环境变化数据。”

据悉,我国发射的卫星多采用地面替代定标的方式,需要进行大气辐射传输计算,辐射定标不确定度一般在5%~7%。司孝龙指出,此次风云四号卫星多通道扫描成像辐射计首次配置了基于比辐射监测的太阳漫射板星上定标器,它将实时为卫星载荷进行常态化的在轨光学辐射定标,其预期辐射定标不确定度为3%~5%,为提高风云四号卫星气象预报精度提供了有力保证。

光学传感器系统在卫星发射升空阶段和在轨运行期间,由于发射振动、环境温度变化、太空电磁辐射环境等原因,逐渐产生衰减而影响遥感器探测的定量精度。卫星在轨使用寿命一般为5~8年,为确保卫星载荷在寿命期内均保持较高的定量精度,科学家们采用多种方法来实时校正仪器的精准度。

安徽光机所的科研人员采用的太阳漫射板加比值辐射监测的方式,利用稳定不变的太阳作为校准光源,结合漫反射板地面高精度测量,通过比对测量监测漫射板,为卫星遥感器提供了一个高精度辐射基准,从而实现全光路高精度辐射定标。

安徽光机所一直从事光谱辐射定标相关技术研究,致力于实验室光谱辐射标准传递、光学遥感器在轨替代定标和星上定标方法研究,其成果广泛应用于我国风云系列、资源系列、环境系列、高分系列和海洋系列等卫星。(沈春蕾 齐琼)

《中国科学报》 (2016-12-19 第5版 创新周刊)
 
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