凝视型地球辐射探测仪是我国的新型空间应用遥感仪器，仪器具有全波探测通道和短波探测通道，采用腔体探测器，对地凝视观测，视场覆盖地表边缘，用于从空间的低轨道卫星平台测量地球辐射出射总量，提供地球辐射收支信息.作为定量化应用的遥感仪器，对仪器提出了高精度的定标需求，本文结合仪器的设计特点，提出了使用辐射标准传递方法，先用黑体标定凝视型地球辐射探测仪全波腔体探测通道，继而用全波通道标定积分球，再用标定好的积分球对凝视型地球辐射探测仪短波探测通道进行标定的办法，提高了短波探测通道的辐射标定精度.

面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件,系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程.利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计.通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比,确定了螺旋缝形是相对最优缝形.进一步对螺旋缝形面弹簧做了系统分析,得到了螺旋缝形面弹簧中的基圆半径、螺距、旋转角度、指数、直径、开缝数、簧片厚度、材料的杨氏模量等参数在面弹簧轴向拉伸过程中,对其轴向刚度、径向刚度、刚度比的影响规律.根据有限元分析结果最终确定一组最优参数值 r0=20 mm,a=20/π2 mm/rad,θ1=πrad,b=2,φ=200 mm,n=3,t=0.2 mm,E=1.3 e11 Pa,并据此加工成实物.对实物的实测结果表明,螺旋缝形面弹簧具有的轴向行程和较大的刚度比达到了设计目标,验证了有限元分析结果的准确性和合理性.

利用GENLN2逐线光谱透射率数据库和RTFOV7快速辐射传输模式,计算了风云三号A星(FY-3A)红外分光计(IRSR)的快速透射率系数,在此基础上计算了IRSR的通道大气透射率和权重函数.结果表明IRSR大多数通道权重函数分布曲线与HIRS/3相应通道趋于一致,通道能量贡献峰值高度(气压层)与设计要求基本符合.

为了研制红外空间遥感用傅里叶变换光谱仪,将其作为风云三号、四号气象卫星的有效载荷,在比较国外各种航天工程项目中傅里叶变换光谱仪机械扫描方案的基础上,提出了一种新的机械扫描方案.它利用光通过平行平面镜组时光程随入射角度的改变而变化这一特性,同时把两支光路的光程改变量关联起来.该方案只使用平面反射镜,对于运动部件的精度要求比较低,对倾斜、磨损等不敏感.就国内的具体技术条件而言,这种方案是切实可行的.

从理论上分析了一些引起傅立叶变换光谱仪信号调制度下降的原因,具体的就平面镜面形、偏振态、探测器横向位置偏移、平面镜倾斜、角锥反射镜顶点之间的横向偏移等作了一定的分析,得到了几个重要的公式,并就这些公式的用途作了简短的说明.

为保持傅里叶变换光谱仪在动镜运动和外界震动等恶劣条件下动镜和定镜间的准直性,采用了相位检测法检测准直性误差的定镜自适应校正技术.介绍了相位检测法的基本原理和实现自适应校正的途径以及自适应校正系统的基本结构.采用高速压电倾斜镜作为驱动补偿元件,分析了相位检测精度对校正精度的影响.实验结果表明,采用自适应校正后系统干涉效率明显提高.

叙述了常用的Mertz法的基本原理并进一步讨论了其中的计算效率问题, 通过利用实序列离散傅里叶变换的性质与相位校正的具体的处理内容相结合, 优化了Mertz法的计算处理, 提高了计算效率。