星上定标系统设计:可见-短波红外高光谱积分球技术

3 下载量 117 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 2.94MB PDF 举报
"该文介绍了一种用于可见-短波红外高光谱星上定标的积分球系统设计,旨在解决遥感器辐射响应性能监测的技术挑战,如太阳光谱一致性、系统小型化和稳定性。该系统采用内置卤钨灯作为光源,通过小型积分球实现光的均匀分布,并运用色温校正技术调整光谱输出。文中还提到,系统内含标准辐射计以监控稳定性。设计考虑了航天环境需求,实现了积分球在太阳反射波段的辐射输出接近大气外太阳照射朗伯面的0.9倍,出口面非均匀性小于0.6%,以及在出射角±15°范围内辐亮度变化不超过1.5%的性能。此外,系统的重量和体积控制在1.2 kg和0.002 m³以下,开机稳定时间少于5分钟,且辐射输出在200小时内保持稳定。" 本文详细阐述了一种针对可见到短波红外波段高光谱星上定标应用的积分球系统设计方案。在遥感技术与高光谱信息应用快速发展的背景下,星上定标系统对于确保传感器的辐射响应性能准确性和长期稳定性具有重要意义。文中提出的解决方案是利用内置卤钨灯作为光源,其优点在于可以提供稳定的光谱输出。积分球作为关键组件,经过小型化设计,能有效地实现光的均匀分布。为了进一步提高光谱一致性,系统采用了色温校正技术,可以精确调节光谱输出特性。 此外,为保证系统的稳定性,设计中还包括了内置的标准辐射计,它实时监测系统性能,确保在整个工作周期内的稳定性。根据实际测试结果,该系统达到了一系列工程应用要求:积分球的辐亮度输出在太阳反射波段接近大气外太阳光的0.9倍,出口面的非均匀性低于0.6%,并且在±15°的出射角范围内,辐亮度的变化不超过1.5%,这表明系统的均匀性极好。同时,系统的物理尺寸紧凑,重量小于1.2千克,体积小于0.002立方米,适应了航天器的空间限制。开机后,系统能在5分钟内达到稳定状态,且在大约200小时的运行期间,辐射输出保持稳定,体现了其出色的长期稳定性。 该文的研究成果对于提升星载遥感器的性能监测和校准能力具有重要价值,特别是在解决高光谱数据质量和一致性的关键问题上,提供了有效的技术途径。通过这样的星上定标系统,可以更好地服务于地球观测、环境监测、资源调查等众多领域的遥感应用。