太阳衰减屏的设计及性能评估

基于双太阳漫射板星上定标系统,建立了定标漫射板双向反射分布函数(BRDF)衰减监测模型,介绍了用于衰减入射太阳光通量的太阳衰减屏的结构设计。衰减屏透过率是影响星上定标精度的关键参数之一,需要在发射前精确测量。在实验室利用衰减屏透过率测量系统对其进行多次重复测量,结果表明衰减屏在测试角度范围内透过率为13.8%,测试不确定度优于0.54%(K为2),满足星上定标需求。测试结果可用于建立地面数据库,为后期星上定标提供数据支撑,对保证长期星上定标精度有重要意义。

太阳衰减屏光衰减非均匀性对星上定标的影响

利用定标光谱仪(SCS)实际光学系统参数,分析了经太阳衰减屏(SAC)衰减后的太阳漫反射板(SD)的出射辐亮度非均匀性来源。基于星上定标时刻漫反射板光谱辐亮度物理模型,结合实验室部分实测参数计算得到整年星上定标时段的漫反射板出射辐亮度角度变化规律,并与以实验室小发散角太阳模拟器作为照明光源测得的SCS漫反射板出射辐亮度随照明角度变化的规律进行了比较,验证了星上漫反射板定标时刻光谱辐亮度物理模型的正确性,且光通过太阳衰减屏照明漫反射板得到的出射辐亮度在SCS焦平面的能量非均匀性可优于0.47%/(°),满足SCS相对辐射定标对辐射源工作区域在其焦平面均匀性优于99.5%的要求。最后,根据实际应用状态,分析得到太阳衰减屏+漫反射板方式形成的星上光谱辐亮度标准面源量值不确定度可优于2.13%。