黑体与恒星相结合的短波红外遥感器在轨辐射定标简析

为满足气象水文、天文观测等领域对短波红外遥感器高精度探测需求,近年来对短波红外探测定量化应用的需求越来越高。本文针对高轨面阵短波红外遥感器在轨各种因素引起的非均匀性变化情况,基于面源黑体定标结合恒星定标的在轨绝对辐射定标设计方案,结合某遥感器任务研制过程的具体实际,分析了定标精度主要影响因素及优化措施,包括星上定标方案优化、星上黑体温度控制优化、恒星提取算法优化等。通过实验室测试对在轨辐射定标方法进行了验证,并对在轨绝对辐射定标不确定度进行预估,评估结果表明定标不确定度能够满足应用要求。

中短波红外恒星定标点扩散函数求解及精度分析

遥感器在轨绝对辐射定标能够实时评价传感器本身的辐射响应特性,及时发现并正确纠正传感器辐射响应变化。以恒星观测数据作为辐射定标参考源,点扩散效应使探测系统所接收的像与实际点光源分布存在较大差异。因此,要从获得的像中还原出点目标真实情况,就必须知道探测系统的点扩散函数。以高斯函数模拟系统点扩散函数,采用最小二乘法求解点目标相对于瞬时视场偏移,并提出了亚像元尺度上求解系统点扩散函数的新方法。模拟实验结果表明:该方法对点扩散函数分布计算精度较高(优于0.01%),且当探测系统能量集中度低于77%(MTF0.5<0.37)时,以恒星为目标的在轨绝对辐射定标方法可以满足5%的精度要求。

利用多星表交叉外推恒星能量的方法

为了获取满足特定探测器工作谱段的恒星能量,提出了一种基于多星表数据的恒星能量外推方法,利用IRAS、WISE和2MASS星表数据交叉校验,将已有的高精度恒星谱段能量转化为相机的任意工作谱段.该模型简化了外推过程,提高了外推效率,实现对70%的恒星外推精度3%以内,与Cohen等人对Vega和Sirius长期观测得到的结果相同.同时,给出一个可用于辐射定标的星表.在恒星定标时可以根据模型外推结果选择更适合探测器的多恒星数据.