Спектрдик радиометриялык калибрлөө: алыстан зонддоо маалыматтарын сандык трансформациялоонун ачкычы

Жерди байкоо платформаларын, мисалы, метеорологиялык спутниктерди, кургактык спутниктерин жана океан спутниктерин тынымсыз жайгаштыруу менен, алыстан зонддоо маалыматтары кескин өсүшкө ээ болууда. Бирок, чийки маалыматтар санариптик чыңалуу маанилери түрүндө бар. Эгерде аларды физикалык жактан маанилүү спектрдик нурлануу маалыматына так айландырууга мүмкүн болбосо, Жерди байкоонун жана талдоонун ишенимдүүлүгүн колдоо кыйын болот, климаттын өзгөрүшүн мониторингдөө жана кырсыктарды эрте эскертүү сыяктуу тармактардын сандык муктаждыктарын канааттандыруу жөнүндө айтпай эле коелу.Спектрдик радиометриялык калибрлөө ыкмаларыДал ушул негизги карама-каршылыкты чечүүнүн ачкычы болуп саналат.

Техникалык көз караштан алганда, спектрдик радиометриялык калибрлөө технологиясынын өзөгү жердеги объектилердин чыныгы нурлануусу менен ар кандай спектрдик тилкелердеги аспаптын чыгуучу чыңалуу сигналынын ортосундагы так дал келүүнү аныктоодо жатат. Бул процесс аспапты калибрлөөгө гана жетишпестен, ошондой эле алыстан зонддоо маалыматтары үчүн ишенимдүүлүк эталонун белгилейт — ар кандай байкоо жүргүзүү убактысында жана ар кандай платформаларда алынган бир эле жердеги объектинин нурлануу маалыматтарынын ырааттуулугун камсыз кылат. Бул алыстан зонддоо байкоолорун лабораториялык текшерүүдөн глобалдык динамикалык мониторингге өтүүгө колдоо көрсөтөт жана алыстан зонддоо колдонмолорун сапаттык сүрөттөөдөн сандык анализге трансформациялоого өбөлгө түзөт.

Спектрдик сүрөткө тартуучу аппараттар үчүн калибрлөө технологиялык системасы бир нече ишке ашыруу жолдорун камтыйт (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Алардын арасында спутник учуруудан мурунку калибрлөө процесси өзгөчө маанилүү жана ал негизинен эки негизги модулга бөлүнөт: лабораториялык калибрлөө жана талаа калибрлөөсү.

1-сүрөт. Спектрдик сүрөт тартуучуну калибрлөө ыкмаларынын классификациясы

Лабораториялык калибрлөө - спутник заводдон чыга электе жүргүзүлүүчү негизги калибрлөө кадамы. Анын негизги максаты - аспаптын өзүнөн-өзү пайда болгон бир жактуулукту (мисалы, детектордун жооп берүүсүнүн бирдей эместиги) жок кылуу, орбитада байкоо жүргүзүү үчүн баштапкы тактык эталонун түзүү жана кийинчерээк каталардан улам көп көлөмдөгү маалыматтарды кайра иштетүүдөн качуу. Бул кадам үч негизги аспектини камтыйт: Биринчиден, стандарттуу жарык булагы катары монохроматорду колдонуу менен спектрдик калибрлөө аспаптын спектрдик жооп берүү функциясын (SRF) түзүү үчүн белгилүү бир толкун узундугундагы монохроматтык жарыктын чыгышын этап-этабы менен жөнгө салууну, детектор пикселдеринин борбордук толкун узундугун, өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жана спектрдик сызыктын ийри сызыгын так аныктоону жана спектрдик дрейфтен улам пайда болгон жер белгилерин аныктоо бир жактуулукту азайтууну камтыйт; Экинчиден, салыштырмалуу радиометриялык калибрлөө, ал детектор массивиндеги пикселдердин ортосундагы жооп айырмачылыктарына негизделген пикселдик деңгээлдеги жооп теңдөөсүнө жетүү үчүн салыштырмалуу радиометриялык коэффициентти эсептейт, сүрөттүн тилкелүү эффекттерин жана четинин начарлашын жок кылат жана сүрөттүн жарыктыгынын бирдейлигин камсыз кылат (2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй); Үчүнчүдөн, абсолюттук радиометриялык калибрлөө, ал мейкиндиктеги чачыранды жарык чөйрөсүн симуляциялоо үчүн интеграциялоочу сфераны колдонот (3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй) жана аспап тарабынан чыгарылган санариптик санды (DN мааниси) өткөрүп берүү теңдемеси аркылуу нурлануучу агымдын физикалык көлөмүнө айландырат. Бул процесстин жүрүшүндө санариптик сигналдан физикалык чоңдукка чейин башынан аягына чейин көзөмөлдөөгө жетишүү үчүн караңгы токтун жылышуусу, линзанын көрүү талаасынын начарлашы жана күчөтүү коэффициенти оңдолушу керек.

2-сүрөт. Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD компаниясынын белгилүү бир моделин салыштырмалуу калибрлөөгө чейин жана андан кийин салыштыруу.

3-сүрөт. Чжунке Сигуандын белгилүү бир модели үчүн абсолюттук калибрлөө схемасынын схемалык диаграммасы.

Талаа калибрлөөсү - бул идеалдуу лабораториялык чөйрөнү чыныгы орбиталык сценарий менен байланыштырган жеринде текшерүү кадамы. Чыныгы сырткы атмосфералык чөйрөдө лабораторияда түзүлгөн радиациялык жана спектрдик карта түзүү модели жердеги стандарттуу булактын жардамы менен спутниктин орбиталык байкоо шарттарын симуляциялоо менен текшерилет жана так жөнгө салынат. Анын техникалык баалуулугу үч аспектте чагылдырылат: Биринчиден, ал атмосферанын чачырашы жана сиңирилиши сыяктуу айлана-чөйрөнүн факторлорун оңдоо механизмдерин камтыйт, өлчөөнүн тактыгын андан ары оптималдаштырат жана спутник учурулгандан кийин дароо орбитада туруктуу байкоо мүмкүнчүлүктөрүн камсыз кылат; экинчиден, ал аспаптын жана спутник платформасынын интеграцияланган жооп мүнөздөмөлөрүн текшерет, платформанын термелүүсүнүн жана орнотуу каталарынын маалыматтардын сапатына тийгизген таасиринен качат жана көп тилкелүү маалыматтардын ырааттуу айкалышын колдойт; үчүнчүдөн, ал аспаптын реалдуу дүйнөдөгү чөйрөдөгү иштөөсүнүн өзгөрүүлөрүн жана потенциалдуу көйгөйлөрүн алдын ала ачыкка чыгарат, баштапкы учуруу фазасындагы ката коркунучун азайтат жана алыстан зонддоо системасы үчүн иштөөгө чейинки кепилдикти камсыз кылат.

Лабораториялык калибрлөө жана талаа калибрлөөсү биргелешип "эталондук белгини белгилөө - талаа текшерүүсү" деген толук тактыкты камсыздоо чынжырын түзөт: биринчиси аспаптын өзүнөн-өзү пайда болгон бир жактуулуктарын жокко чыгарат жана жогорку тактыктагы байкоо жүргүзүү үчүн бекем пайдубал түзөт, ал эми экинчиси идеалдуу чөйрө менен чыныгы мейкиндик сценарийинин ортосундагы айырмачылыктарды компенсациялайт жана тактык эталонун колдонууга мүмкүндүк берет. Бул биргелешкен механизм алыстан зонддоо маалыматтарын "санариптик сигналдардан" "сандык радиометриялык маалыматка" айландыруу үчүн ишенимдүү негизди камсыз кылат, алыстан зонддоо маалыматтарын сандык түрдө айландырууну ишке ашырат.