CN214667266U - 一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，包括内表面设有漫反射面的积分球主体，所述积分球主体上设有一个太阳光入光口、一个漫反射板入光口以及至少一个探测器接口，所述探测器接口衔接探测器模块；所述太阳光入光口和漫反射板入光口设有视场光阑，所述视场光阑内设有均匀排布的阶梯状消杂光环，所述消杂光环表面做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，所述入射光在视场光阑内经阶梯状消杂光环多次反射后，得到噪声水平很低的测量信号。本实用新型通过入光口视场光阑的精密设计，在视场光阑处设有均匀排布的阶梯状消杂光环，可以有效降低入射光杂散光能量，有效提高比辐射计的定标反演精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及遥感器定标的技术领域，一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计。
背景技术
随着国家经济和科技的发展，国家宏观决策、国防军事、国土资源调查、精准农业、环境监测、大气探测、极端灾害预报等领域急需航天遥感数据的支持。而高光谱遥感成像技术是80年代发展起来的遥感技术，与传统的光谱仪不同的是，高光谱遥感成像技术是集成像与光谱于一体(图谱合一)，以纳米级高光谱分辨率，在获取目标二维空间图像信息的同时，同步获取目标的连续精细光谱信息，使航天遥感的探测能力大为提高，可广泛应用于陆地、大气、海洋等观测中。但是与高光谱遥感器在轨获取数据的能力相比，高光谱遥感数据的定量化处理，以及如何对高光谱遥感数据进行有效利用却远远不足，特别是缺少高精度的统一辐射基准，导致高光谱遥感数据存在较大的测量误差，这也是制约高光谱遥感发挥重要作用的难题。高光谱遥感信息定量化过程的关键技术之一是绝对辐射定标，绝对辐射定标是将遥感器的数字响应转化为绝对物理量，以此建立辐射基准关系。但高光谱遥感器地面的定标虽然技术完善，精度高，但由于发射过程的震动以及在轨运行期间空间环境的影响以及自身元器件的老化，使在轨辐射标度发生衰减，地面辐射定标建立的数字响应和物理量之间的辐射基准关系将不再适用。
为了提高在轨辐射定标精度，保证所有获取的数据都能够真实有效，研究人员发现基于长时间稳定的太阳总辐射照度和光谱辐射照度，采用稳定的太阳照明漫射板，产生已知光谱辐亮度的近似朗伯面光源，可实现对空间遥感器的太阳反射波段全视场、全孔径和端到端的定标。积分球比辐射计是一种典型的星上辐射定标装置，太阳光对日入光口进入积分球，再经积分球内表面的漫反射面多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口导入探测器模块,通过对不同时间段漫反射面的比对测量来监测漫反射面的反射率衰变，对漫射面进行实时测量和跟踪，以此解决因漫反射面衰变产生的定标误差。而积分球比辐射计在对日观测模式下的观测值可作为仪器本身衰减系数传递的依据，因此要求随着太阳入射角度发生变化时,对日入光口响应与太阳光角度的对应关系和理论值应保持一致才不会对反演精度造成偏差。但传统的积分球比辐射计对日入光口相应与太阳光角度的对应关系和理论值都会存在一定差异，当太阳入射角度变化时，会产生严重的杂散光，给积分球辐射计漫射板的反射率反演工作带来一定困难，严重降低积分球辐射计的辐射定标精度。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，通过入光口视场光阑的精密设计，可以有效提高比辐射计的定标反演精度。
为此，采用以下技术方案：
一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，如图1所示，包括内表面设有漫反射面1的积分球主体2，所述积分球主体2上设有一个太阳光入光口 3、一个漫反射板入光口4以及至少一个探测器接口5，所述探测器接口5衔接探测器模块6；所述太阳光入光口3和漫反射板入光口4各设有一个电磁阀7、 8，控制电磁阀7、8开关，使入射光通过对太阳光入光口3或者漫反射板入光口4进入积分球2后经漫反射涂层1多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口5导入探测器模块6；所述太阳光入光口3设有视场光阑 9，所述视场光阑9内设有均匀排布的阶梯状消杂光环10，所述漫反射板入光口 4设有视场光阑11，所述视场光阑11内设有均匀排布的阶梯状消杂光环12，所述消杂光环10、12内表面均做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，所述入射光在视场光阑内经阶梯状消杂光环多次反射后，得到杂散光能量很低的测量信号。
其中，所述探测器模块包括InGaAs探测器或者Silicon探测器，监测波段为若干个中心波长在400nm-2500nm范围内的波段。
其中，所述漫反射板入光口口径为太阳光入光口口径的8.5倍。
由于杂散光在光阑内壁形成的第一次反射光能量较强，之后多次反射后的能量逐步降低，因此本实用新型采用以上技术方案，在视场光阑处设有均匀排布的阶梯状消杂光环，增加入射光在视场光阑内的光程和反射次数，同时在消杂光环表面做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，该漆具有良好的漫反射特性，可以将杂散光能量降低95％以上，得到杂散光能量非常低的入射光信号，该入射光信号进入积分球后经漫反射涂层多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口导入探测器模块，可得到噪声水平很低的测量信号，以有效提高比辐射计的定标反演精度。
附图说明
图1为本实用新型用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、特征和优点更加的清晰，对本实用新型的一种具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本实用新型，但是本实用新型能够以很多不同于描述的其它方式来实施，因此，本实用新型不受以下公开的具体实施例的限制。
按本实用新型中的结构特点和功能给出具体实施方法：
一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，如图1所示，包括内表面设有漫反射面1的积分球主体2，所述积分球主体2上设有一个太阳光入光口 3、一个漫反射板入光口4以及至少一个探测器接口5，所述探测器接口5衔接探测器模块6；所述太阳光入光口3和漫反射板入光口4各设有一个电磁阀7、8，控制电磁阀7、8开关，使入射光通过对太阳光入光口3或者漫反射板入光口4进入积分球2后经漫反射涂层1多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口5导入探测器模块6；所述太阳光入光口3设有视场光阑 9，所述视场光阑9内设有均匀排布的阶梯状消杂光环10，所述漫反射板入光口 4设有视场光阑11，所述视场光阑11内设有均匀排布的阶梯状消杂光环12，所述消杂光环10、12内表面均做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，所述入射光在视场光阑内经阶梯状消杂光环多次反射后，得到杂散光能量很低的测量信号。
其中，所述探测器模块6包括InGaAs探测器或者Silicon探测器，监测波段为若干个中心波长在400nm-2500nm范围内的波段。
其中，所述漫反射板入光口4口径为太阳光入光口3口径的8.5倍。
其中，用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计指标如下：
设所述积分球上设有4个探测器接口，所述探测器接口分别固定有探测器模块，所述探测器模块包括滤光片和Si\InGaAs探测器，设置中心波长分布和带宽为：
| 探测器 | 中心波长 | 带宽 |
| 探测器1 | 430 | 60nm |
| 探测器2 | 550 | 60nm |
| 探测器3 | 900 | 60nm |
| 探测器4 | 1500 | 180nm |
由于杂散光在光阑内壁形成的第一次反射光能量较强，之后多次反射后的能量逐步降低，因此本实用新型所述的遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计在视场光阑处设有均匀排布的阶梯状消杂光环，增加入射光在视场光阑内的光程和反射次数，同时在消杂光环表面做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，该漆具有良好的漫反射特性，可以将杂散光能量降低95％以上，得到杂散光能量非常低的入射光信号，该入射光信号进入积分球后经漫反射涂层多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口导入探测器模块，可得到噪声水平很低的测量信号，以有效提高比辐射计的定标反演精度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，其特征在于：包括内表面设有漫反射面的积分球主体，所述积分球主体上设有一个太阳光入光口、一个漫反射板入光口以及至少一个探测器接口，所述探测器接口衔接探测器模块；所述太阳光入光口和漫反射板入光口各设有一个电磁阀，控制电磁阀开关，使入射光通过对太阳光入光口或者漫反射板入光口进入积分球后经漫反射涂层多次反射，在积分球内表面形成均匀的照面，再通过探测器接口导入探测器模块；所述太阳光入光口和漫反射板入光口设有视场光阑，所述视场光阑内设有均匀排布的阶梯状消杂光环，所述消杂光环表面做阳极氧化喷涂消光黑漆处理，所述入射光在视场光阑内经阶梯状消杂光环多次反射后，得到噪声水平很低的测量信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，其特征在于：所述探测器模块包括InGaAs探测器或者Silicon探测器，监测波段为若干个中心波长在400nm-2500nm范围内的波段。
3.根据权利要求1所述的一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计，其特征在于：所述漫反射板入光口口径为太阳光入光口口径的8.5倍。
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| CN202022959220.0U CN214667266U (zh) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | 一种用于遥感器在轨辐射定标的积分球比辐射计 |
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| CN (1) | CN214667266U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116608888A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-18 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 光学遥感器在轨辐射定标参照体设备和定标方法 |
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2020
- 2020-12-11 CN CN202022959220.0U patent/CN214667266U/zh active Active
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| CN116608888A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-18 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 光学遥感器在轨辐射定标参照体设备和定标方法 |
| CN116608888B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 光学遥感器在轨辐射定标参照体设备和定标方法 |
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