Global Vision Media Focus
Кампанія была прадстаўлена на тэлеканалах CCTV у агульнай складанасці 15 разоў, а яе ахоп праз партыйныя СМІ, цэнтральныя СМІ і мясцовыя афіцыйныя СМІ дасягнуў 50 мільёнаў чалавек.
Прагназаванне суадносін сігнал/шум для касмічных візуалізацыйных спектрометраў на аснове вугла ўзвышэння сонца і адбівальнай здольнасці паверхні
Уводзіны ў перадумовы
Каэфіцыент сігнал/шум (SNR) з'яўляецца найважнейшым паказчыкам эфектыўнасці выяўлення візуалізуючых спектрометраў, які непасрэдна ўплывае на якасць атрымання спектральнай інфармацыі ад наземных аб'ектаў. У касмічных візуалізуючых спектрометрах SNR вызначае эфектыўную здольнасць ідэнтыфікаваць спектральныя асаблівасці такіх мэтаў, як расліннасць, вадаёмы і мінералы. Паколькі геаметрыя назірання і характарыстыкі адлюстравання паверхні істотна ўплываюць на яркасць уваходнага зрэнкі, SNR візуалізуючых спектрометраў значна змяняецца ў залежнасці ад вуглоў вышыні сонца і ўмоў адлюстравання паверхні. Такім чынам, неабходна колькасна прагназаваць SNR на аснове тыповых умоў назірання на этапах праектавання і ацэнкі прадукцыйнасці прыбора.
Тэхнічныя прынцыпы
Стаўленне сігнал/шум (SNR) вызначаецца як суадносіны колькасці сігнальных электронаў Ns да агульнага шуму сістэмы σ.
Улічваючы вугал падняцця сонца і адбівальную здольнасць паверхні, колькасць сігнальных электронаў у адной спектральнай паласе дэтэктара можна выразіць як:
У формуле Lλ — спектральная яркасць уваходнага зрэнкі, Δλ — спектральная паласа прапускання, A — плошча пікселя, Ω — эквівалентны цялесны вугал, t — час інтэгравання, τ — прапусканне сістэмы, η — квантавая эфектыўнасць, h — пастаянная Планка, а c — хуткасць святла. Агульны шум сістэмы атрымліваецца шляхам накладання некалькіх крыніц шуму:
Дзе, σцёмныДля шуму цёмнага току, σчытацьКаб зчытаць шум, σшто даДля квантавання шуму, σ2стрэл=НсГэта фатоны шум. Спектральную яркасць уваходнага зрэнкі можна мадэляваць з дапамогай мадэлі атмасфернага радыяцыйнага пераносу Modtran або 6S, і на гэтай аснове можна правесці колькасную ацэнку суадносін сігнал/шум для кожнай паласы.
Мадэляванне эксперыменту
У якасці прыкладу быў узяты дысперсійны касмічны спектрометр візуалізацыі пэўнага тыпу кампаніі Xiguang, для мадэлявання і ацэнкі яго суадносін сігнал/шум. Асноўныя параметры прыбора паказаны ў табліцы 1.
Табліца 1. Частковыя параметры пэўнай мадэлі спектрометра выявы Xiguang
Ва ўмовах выпраменьвання з вуглом падняцця сонца 70° і адбівальнай здольнасцю паверхні 60% яркасць уваходнай зрэнкі ў бачным дыяпазоне мадэлявалася з дапамогай праграмнага забеспячэння MODTRAN. Асноўныя ўваходныя параметры праграмнага забеспячэння і інвертаваная спектральная яркасць уваходнай зрэнкі паказаны ў табліцы 2 і на малюнку 1.
Табліца 2. Асноўныя ўваходныя параметры для праграмнага забеспячэння
Малюнак 1. Вынік інверсіі ззяння ўваходнай зрэнкі
Вынікі і аналіз дадзеных
Крывая яркасці ўваходнай зрэнкі атрымліваецца шляхам перадыскрэтызацыі крывой яркасці ўваходнай зрэнкі на цэнтральнай даўжыні хвалі камеры і выдалення піка атмасфернага паглынання, як паказана на малюнку 2.
Малюнак 2. Перапрацаваная крывая яркасці ўваходнай зрэнкі
Вынікі суадносін сігнал/шум (SNR) для кожнай паласы былі дадаткова разлічаны, як паказана на малюнку 3. Вынікі паказваюць, што агульнае размеркаванне SNR па спектральных паласах адносна гладкае, з сярэднім SNR прыблізна 42,18 дБ. У большасці паласоў сістэма дэманструе працоўны стан з дамінаваннем фатоннага шуму; шум счытвання і шум цёмнага току ўносяць адносна невялікі ўклад у агульны шум.
Малюнак 3. Вынікі разліку суадносін сігнал/шум для кожнага канала
У некаторых дыяпазонах назіралася нязначнае зніжэнне суадносін сігнал/шум, галоўным чынам звязанае са зніжэннем яркасці ўваходнага зрэнкі на краях спектру або паблізу паглынальных асаблівасцей, што з'яўляецца нармальнай фізічнай з'явай, выкліканай зменамі ў размеркаванні спектральнай энергіі. У цэлым, візуалізуючы спектрометр дэманструе добрыя паказчыкі суадносін сігнал/шум у зададзеных тыповых умовах назірання і можа задаволіць патрабаванні да спектральнага выяўлення і колькаснай інверсіі наземных аб'ектаў у бачным дыяпазоне святла.