JP2001083197A - マイクロ波放射計 - Google Patents

マイクロ波放射計

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JP2001083197A
JP2001083197A JP25837099A JP25837099A JP2001083197A JP 2001083197 A JP2001083197 A JP 2001083197A JP 25837099 A JP25837099 A JP 25837099A JP 25837099 A JP25837099 A JP 25837099A JP 2001083197 A JP2001083197 A JP 2001083197A
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JP
Japan
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temperature calibration
primary radiator
low
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calibration source
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JP25837099A
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English (en)
Inventor
Tomomasa Fujinaga
知将 藤永
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温校正用反射鏡及び高温校正源によるビー
ムのブロッキングの影響をなくし、広い観測幅を実現す
るマイクロ波放射計を提供する。 【解決手段】 低温校正用反射鏡及び高温校正源を回転
駆動するための駆動装置を付加することにより、一次放
射器の走査軌道上に低温用反射鏡と高温校正源を一次放
射器の走査円上に同時に配置する必要がなくなり、観測
時のビームのブロッキングを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星に搭載して
地球表面の観測を行うマイクロ波放射計に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図11は、例えば特開平10−1607
74号公報に記載された、衛星に搭載して地球表面を観
測する従来のマイクロ波放射計を示す図であり、図にお
いて1はマイクロ波放射計、2は観測用反射鏡、3は低
温校正用反射鏡、4は高温校正源、6は受信機、7は回
転機構、9は地球、10は低温校正時の校正源となる宇
宙背景放射を放射する深宇宙、14はモーメンタムホイ
ールである。図12は低温校正時の信号の流れを示す図
である。図13は高温校正時の信号の流れを示す図であ
る。図14は、観測、低温校正、高温校正のタイミング
例を示す図である。
【0003】次に動作について、図11から図14を用
いて説明する。地球表面9の観測対象を走査するために
マイクロ波放射計1は、観測用反射鏡2、一次放射器
5、受信機6を回転機構7により回転させている。外部
熱環境等により受信機6の利得が変動するため、一定周
期毎に低温校正源と高温校正源を観測し、マイクロ波放
射系の入出力を校正する必要がある。ここで、従来は、
低温校正源である深宇宙10からの宇宙背景放射を反射
するための低温校正用反射鏡3及びヒータにより温度制
御された電波吸収体である高温校正源4を回転機構7の
非回転部分に固定し、一次放射器が校正源の位置を通過
する際に校正信号を受信していた。観測時の信号の流れ
を図11を用いて説明する。観測時には、地球9から放
射された電波は観測用反射鏡2、一次放射器5を介して
受信機6で受信される。低温校正時の信号の流れを図1
2を用いて説明する。低温校正時には、深宇宙10から
の背景放射は低温校正用反射鏡3で反射し、一次放射器
5を介して受信機6で受信される。高温校正時の信号の
流れを図13を用いて説明する。高温校正時には、高温
校正源4からの電波は一次放射器5を介して、受信機6
で受信される。図14に観測、低温校正、高温校正のタ
イミング例を示す。低温校正用反射鏡3及び高温校正源
4は、機械的に一次放射器5の走査軌道上に設置してあ
り、一次放射器5が低温校正用反射鏡3の下を通過する
際、低温校正信号の取得を行い、高温校正源4の下を通
過する際、高温校正信号の取得を行う。また、回転機構
7により回転させる際、角運動量が発生するため、モー
メンタムホイール14を回転させることによりキャンセ
ルしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波放射
計では、低温校正用反射鏡3や高温校正源4が回転機構
7の非回転部分に固定され、一回転周期中にそれらを観
測する必要があった。このため、低温校正用反射鏡3や
高温校正源4による一次放射器5や観測用反射鏡2から
のビームのブロッキングにより地球表面が観測できる観
測幅が制限されていた。
【0005】また、校正源によるビームのブロッキング
により、複数の高温校正源を配することが出来ず、観測
信号に対する精度の高い入出力曲線が得られず、校正精
度が制限されるという問題があった。
【0006】また、回転機構による回転により発生する
角運動量を補正するためのモーメンタムホイール14を
別途用意する必要があった。
【0007】この発明は、上記課題を改善するためにな
されたものであり、低温校正用反射鏡及び高温校正源を
回転駆動する回転機構を付加することにより、広い観測
幅の実現を可能とするマイクロ波放射計を提供するもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明のマイクロ放
射計は、地球表面からのマイクロ波雑音電波を反射する
ための観測用反射鏡と、上記観測用反射鏡により反射さ
れた電波を受信するための一次放射器と、一次放射器か
らの受信信号を取得するための受信機と、上記観測用反
射鏡、一次放射器、受信機を回転駆動するための第1の
回転機構と、宇宙放射からの低温校正用電波を反射する
低温校正用反射鏡と、高温校正源と、低温校正用反射鏡
と高温校正源を回転駆動し、低温校正時には低温校正用
反射鏡が一次放射器の上に位置し、高温校正時には、高
温校正源が一次放射器の上に位置するように回転させる
第2の回転機構とを具備したものである。
【0009】第2の発明のマイクロ放射計は、上記高温
校正源を温度の異なる複数の校正源で構成したものであ
る。
【0010】第3の発明のマイクロ放射計は、上記第2
の回転機構の非回転部分に設けられ、上記低温校正用反
射鏡及び高温校正源からの電波を上記一次放射器へ入力
させる第3の反射鏡を備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1によるマイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1はマイクロ波放射計、2は観測用
反射鏡、3は低温校正用反射鏡、4は高温校正源、5は
一次放射器、6は受信機、7は回転機構、8は校正源用
回転機構、9は地球、10は深宇宙である。また、図2
はこの発明のマイクロ波放射計の観測時の信号の流れを
示す図である。図3はこの発明のマイクロ波放射計の低
温校正時の信号の流れを示す図である。図4はこの発明
のマイクロ波放射計の高温校正時の信号の流れを示す図
である。図5はこの発明のマイクロ波放射計の観測時の
タイミング例を示す図である。図6はこの発明のマイク
ロ波放射計の低温校正時のタイミング例を示す図であ
る。図7はこの発明のマイクロ波放射計の高温校正時の
タイミング例を示す図である。
【0012】次に動作について、図1から図7を用いて
説明する。回転機構7により観測用反射鏡2、一次放射
器5、受信機6は回転し、校正源用回転機構8により低
温校正用反射鏡3、高温校正源4は回転する。この際、
校正用回転機構8は、回転機構7とは逆回転に回転さ
せ、その回転速度は、低温校正用反射鏡3と高温校正源
4が交互に一次放射器5の回転と同期するようにする。
まず、観測時の信号の流れを図2を用いて説明する。観
測時には、地球9から放射されるマイクロ波雑音電波は
観測用反射鏡2で反射され一次放射器5を介して受信機
6で受信される。
【0013】低温校正時の信号の流れを図3を用いて説
明する。低温校正は、回転機構7、校正源用回転機構8
の回転により一次放射器5が低温校正用反射鏡3の位置
に来た時に行い、深宇宙10からの背景放射は低温校正
用反射鏡3で反射され一次放射器5を介して受信機6で
受信される。
【0014】高温校正時の信号の流れを図4を用いて説
明する。高温校正は、回転機構7、校正源用回転機構8
の回転により一次放射器が高温校正源4の位置に来た時
に行い、高温校正源5からの電波は一次放射器5を介し
て受信機6で受信される。
【0015】図5から図7を用いて、観測、低温校正、
高温校正のタイミングを説明する。図5に観測時の一次
放射器5、低温校正用反射鏡3、高温校正源4のタイミ
ングを示す。観測は、校正源用回転機構8により低温校
正用反射鏡3及び高温校正源4が、一次放射器5による
一次放射器の走査軌道11から外れる位置で観測信号の
受信を行う。
【0016】図6に低温校正時の一次放射器5、低温校
正用反射鏡3及び高温校正源4のタイミングを示す。低
温校正時には、回転機構7、校正源用回転機構8により
低温校正用反射鏡3と一次放射器5が、それぞれの走査
軌道である一次放射器の走査軌道11と校正源の走査軌
道12において交差する際に、校正信号を受信する。
【0017】図7に高温校正時の一次放射器5、低温校
正用反射鏡3及び高温校正源4のタイミングを示す。高
温校正時には、回転機構7、校正源用回転機構8により
高温校正源4と一次放射器5が、それぞれの走査軌道で
ある一次放射器の走査軌道11と校正源の走査軌道12
において交差する際に、校正信号を受信する。
【0018】実施の形態2.図8は、この発明の実施の
形態2によるマイクロ波放射計の構成を示す図であり、
図において1はマイクロ波放射計、2は観測用反射鏡、
3は低温校正用反射鏡、4a、4bは温度の異なる高温校
正源、5は一次放射器、6は受信機、7は回転機構、8
は校正源用回転機構、9は地球、10は深宇宙である。
また、図9はこの発明のマイクロ波放射計の観測、低温
校正、高温校正のタイミングを示す図である。
【0019】次に動作について説明する。回転機構7に
より観測用反射鏡2、一次放射器5、受信機6は回転
し、校正源用回転機構8により低温校正用反射鏡3、高
温校正源4a、4bは回転する。この際、校正用回転機構
8は、回転機構7とは逆回転に回転させ、その回転速度
は、低温校正用反射鏡3と高温校正源4a、4bが交互に
一次放射器5の回転と同期するようにする。
【0020】観測時には、地球からの放射は観測用反射
鏡2により反射され、一次放射器5を介して受信機6で
受信される。低温校正時は、回転機構7、校正源用回転
機構8の回転により低温校正用反射鏡3、一次放射器5
が同じ位置に来たときに深宇宙10からの宇宙背景放射
を低温校正用反射鏡3で反射し一次放射器5を介して受
信機6により受信する。高温校正は、高温校正源4a、
高温校正源4bを用いて行われ、高温校正源4aと一次放
射器5が同じ位置に来たとき高温校正源4aからの高温
校正電波を一次放射器を介して受信機6で受信し、高温
校正源4bと一次放射器5が同じ位置に来たとき高温校
正源4bからの高温校正電波を一次放射器を介して受信
機6で受信する。
【0021】実施の形態3.図10は、この発明の実施
の形態3によるマイクロ波放射計の構成を示す図であ
り、図において1はマイクロ波放射計、2は観測用反射
鏡、3は低温校正用反射鏡、4a、4bは高温校正源、5
は一次放射器、6は受信機、7は回転機構、8は校正源
用転機構、9は地球、10は深宇宙、13は反射鏡であ
る。
【0022】次に動作について説明する。回転機構7に
より観測用反射鏡2、一次放射器5、受信機6は回転す
る。反射鏡13は回転機構7の非回転部分に取り付けら
れる。また、校正源用回転機構8により低温校正用反射
鏡3、高温校正源4は回転する。観測時には、地球から
の放射は観測用反射鏡2により反射され、一次放射器5
を介して受信機6で受信される。低温校正時には、回転
機構7により一次放射器が反射鏡13の下に、校正源用
回転機構8により低温校正用反射鏡3と反射鏡10が正
対する位置に来た際に、深宇宙10からの宇宙背景放射
は低温校正用反射鏡3、反射鏡13で反射され一次放射
器5を介して受信機6で受信される。高温校正時には、
回転機構7により一次放射器が反射鏡13の下に、校正
源用回転機構8により高温校正源4と反射鏡13が正対
する位置に来た際に、高温校正源4からの電波は反射鏡
13、一次放射器5を介して受信機6で受信される。
【0023】
【発明の効果】第1の発明によれば、低温校正用反射鏡
及び高温校正源を回転するための校正源用回転機構を持
つことにより、一次放射器の走査軌道上に低温校正用反
射鏡と高温校正源の両方を配置する必要がなくなるた
め、観測時のビームのブロッキングを防ぐことができ、
広い観測幅を実現することが出来る。また、低温校正用
反射鏡及び高温校正源の回転により、観測用反射鏡、一
次放射器、受信機を回転することにより発生する角運動
量をキャンセルすることが出来る。
【0024】第2の発明によれば、上記効果に加え、温
度の異なる高温校正源を配することにより、精度の高い
校正が実現することが出来る。
【0025】第3の発明によれば、上記効果に加え、反
射鏡を付加することにより、一次放射器の回転軌道と低
温校正用反射鏡及び高温校正源の回転軌道が交差する必
要が無くなり、観測用反射鏡、一次放射器、受信機を回
転するための回転機構と、低温校正用反射鏡、高温校正
源を回転する校正源用回転機構の配置に対する自由度が
増すとともに、校正源用回転機構の回転中心から低温校
正用反射鏡、高温校正源の取付距離を短くすることが出
来、小型、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示すマイクロ波放
射計である。
【図2】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の観測時を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の低温校正時を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の高温校正時を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の観測時のタイミングを示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の低温校正時のタイミングを示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態1のマイクロ波放射計
の高温校正時のタイミングを示す図である。
【図8】 この発明の実施の形態2を示すマイクロ波放
射計である。
【図9】 この発明の実施の形態2のマイクロ波放射計
の観測、低温校正、高温校正タイミングを示す図であ
る。
【図10】 この発明の実施の形態3を示すマイクロ波
放射計である。
【図11】 従来のマイクロ波放射計の校正例を示す図
である。
【図12】 従来のマイクロ波放射計の低温校正時を示
す図である。
【図13】 従来のマイクロ波放射計の高温校正時を示
す図である。
【図14】 従来のマイクロ波放射計の観測タイミング
を示す図である。
【符号の説明】
1 マイクロ波放射計、2 観測用反射鏡、3 低温校
正用反射鏡、4 高温校正源、5 一次放射器、6 受
信機、7 回転機構、8 校正用回転機構、9 地球、
10 深宇宙、11 一次放射器の走査軌道、12 校
正源の走査軌道、13 反射鏡、14 モーメンタムホ
イール。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衛星に搭載して地球表面の観測を行うマ
    イクロ波放射計において、地球表面からのマイクロ波雑
    音電波を反射するための観測用反射鏡と、上記観測用反
    射鏡により反射された電波を受信するための一次放射器
    と、一次放射器からの受信信号を取得するための受信機
    と、上記観測用反射鏡、一次放射器、受信機を回転駆動
    するための第1の回転機構と、宇宙放射からの低温校正
    用電波を反射する低温校正用反射鏡と、高温校正源と、
    低温校正用反射鏡と高温校正源を回転駆動し、低温校正
    時には低温校正用反射鏡が一次放射器の上に位置し、高
    温校正時には、高温校正源が一次放射器の上に位置する
    ように回転させる第2の回転機構とを具備したことを特
    徴とするマイクロ波放射計。
  2. 【請求項2】 上記高温校正源を温度の異なる複数の校
    正源で構成したことを特徴とする請求項1記載のマイク
    ロ波放射計。
  3. 【請求項3】 上記第2の回転機構の非回転部分に設け
    られ、上記低温校正用反射鏡及び高温校正源からの電波
    を上記一次放射器へ入力させる第3の反射鏡を備えたこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のマイクロ波放射
    計。
JP25837099A 1999-09-13 1999-09-13 マイクロ波放射計 Pending JP2001083197A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011063041A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Mitsubishi Electric Corp スキャニング装置
CN103018790A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 上海航天测控通信研究所 一种微波探测仪在轨运行时的定标装置和方法
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CN108267739A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 中国科学院国家空间科学中心 一种地基微波辐射计及其定标方法、大气探测方法

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