随着大气遥感信息的定量化精度不断提高, 遥感信息定量化链路中偏振修正因子逐渐引起重视。因此研究大气探测仪器的偏振特性, 解析归一化穆勒元素, 对大气偏振特性引起的遥感信息定量误差以及偏振修正十分必要, 然而常用来描述仪器偏振特性的偏振灵敏度是系统偏振响应的综合体现, 而不能准确表征系统的偏振特点。对大气探测仪归一化穆勒元素傅里叶解析方法进行研究, 应用仪器在不同偏振方位角下的线偏振光响应曲线, 然后采用傅里叶级数拟合的方式得到系统响应函数, 进而得到大气探测仪的归一化穆勒元素m2、m3。对不同阶数傅里叶级数拟合得到的归一化穆勒元素进行对比, 结果表明偏差<0.12%。最后对归一化穆勒元素的测试精度进行分析, 综合误差优于0.96%, 为大气探测器归一化穆勒元素的在轨应用奠定基础。

常规的视轴测试采用单台经纬仪读取俯仰绝对数值的定位方式, 探测器的线阵、视轴平行于整星坐标系+Y、+Z方向。区别于常规测试, 离轴相机视轴不再遵循探测器视轴与基准镜平行的原则, 并且整星坐标、立方镜坐标及视轴线阵三者是空间分离的, 因此提出了一种新的测试方法, 实验前需要将视轴调整到相机坐标系理论位置, 并且四色与五色线阵平行。借助于钻模支架, 利用经纬仪分别将相机视轴和整星坐标引出到相机立方镜a和钻模立方镜b, 通过立方镜坐标系的方向余弦矩阵, 将相机视轴引出到整星坐标。对视轴精度以及九谱段线阵多维定位进行分析, 给出实验采集的图像。结果表明, 视轴矩阵满足要求, 定位引出方法合理可行。

椭球面镜作为反射式镜头主镜的常用类型, 准确、便利地引出其光轴, 在镜头装调过程中是必不可少的。传统的光轴引出方法主要依靠三坐标仪进行测量, 由于其角度拟合精度低、接触式测量和尺寸限制等缺陷, 已经无法满足现下的大口径光学镜头装调需求, 为此, 提出一种新型椭球面主镜光轴引出方法, 该方法通过设计一个平面球差补偿器, 搭建出椭球面镜的无相差面型检测光路, 将椭球面镜的光轴转换为补偿器的法线, 再使用经纬仪测量法线与结构基准间的角度关系, 间接地引出主镜光轴, 光轴引出精度可达1.4″。相较于传统的光轴引出方法, 该方法具有更高的角度测量精度、非接触、无尺寸限制等优点, 适用范围更广。