作者单位
摘要
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春
在轨运行载荷的性能不可避免地出现衰减,场地定标是一些卫星载荷在轨辐射定标主要手段之一,其精度主要取决于地表反射率的准确程度。本文介绍了地表反射率自动观测系统原理和系统组成,并在敦煌辐射校正场实现无人执守自动化、无间断的地表光谱反射率测量,采用标准白板法和辐照度法两种方法同步观测,对两种方法获取的地表反射率数据分别进行了短期和长期稳定性的对比分析,地表反射率可直接溯源至标准白板反射率,减少了定标传递环节。结果表明:标准白板法测量地表反射率短期均值偏差为0.130%,长期测量350~600 nm波段均值偏差为4.996%,600~2 500 nm波段均值偏差为2.104%。标准白板法测量地表反射率合理可行,测量曲线连续、平滑、抖动少,可通过定期清洁标准白板提高测量准确性。辐照度法短期测量与标准白板法具有相近的性能,350~1 900 nm波段均值偏差为0.236%,1 900~2 500 nm波段均值偏差为0.443%。长期测量地表反射率整体漂移小,平均漂移为0.735%,但存在反射率曲线局部噪声大的缺点。可将两种方法相结合,获得更为准确的地表反射率数据。
标准白板法 辐照度法 地表反射率 自动观测系统 场地定标 standard whiteboard method irradiance method surface reflectance automatic observation system field calibration 
光学 精密工程
2023, 31(16): 2319
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春30033
2 中国计量科学研究院,北京10009
3 中国科学院 低温工程学重点实验室(理化技术研究所),北京100190
高精度星上辐射基准的建立是提升在轨辐射定标精度的主要技术手段,本文开展了溯源至国际基本单位制(SI)的空间低温绝对辐射基准研究。自主研制高灵敏度低温绝对辐射探测器,设计高热阻的探测器与冷指连接结构以提升灵敏度,通过多级精密温控建立优于0.4 mK的高稳定热环境。采用大冷量两级脉冲管制冷机,通过压缩工质气体的斯特林循环获得20 K的深低温工作环境。建立低温绝对辐射测量链路,评估测量不确定度,并与国家计量科学研究院的基准低温辐射计进行对比。实验结果表明:空间低温绝对辐射计实验样机的灵敏度达到3 565 K/W,对0.4 mW量级激光功率的测量重复性达到0.017%,相对标准不确定度为0.029%;与基准低温辐射计的归一化偏差为0.4,验证了不确定度评估结果的有效性。该工作为研制空间低温绝对辐射计奠定关键技术基础,对基于绝对探测器的在轨辐射定标方法研究具有重要意义。
辐射定标 低温绝对辐射计 电替代 不确定度 间接比对 radiometric calibration cryogenic absolute radiometer electrical substitution uncertainty indirect comparison 
光学 精密工程
2021, 29(1): 10
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海卫星工程研究所, 上海 200240
为了扩展动态测量范围, 提高对较低的激光功率的测量不确定度, 对太阳辐照度绝对辐射计的测量方法进行了研究与改进。首先, 重复测量各个激光功率的响应度, 分析由响应度引入的系统误差对测量不确定度的影响; 其次, 提出改进的测量方法, 通过两次电定标实时修正光功率附近小功率区间的响应度; 最后, 使用新方法和传统方法测量各个功率的激光, 比较测量不确定度。实验结果表明: 根据宽功率区间获得的响应度的相对不确定度为2.7%, 测量较低的激光功率时, 不可忽略由响应度引入的误差。当激光功率低于20 mW时, 改进方法的相对测量不确定度仍为0.1%, 具有更好的稳定性, 补偿了响应度误差。因此, 电定标与光定标差距非常大, 不具备可比性, 需两者结合实现全动态范围定标; 该方法可以扩展动态测量范围, 对于定标太阳辐照度绝对辐射计具有重要意义。
测量不确定度 绝对辐射计 响应度 激光功率 定标 measure uncertainty absolute radiometer sensitivity laser power calibration 
红外与激光工程
2016, 45(9): 0917001
衣小龙 1,2,*杨振岭 1叶新 1王凯 1[ ... ]王玉鹏 1
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
考虑在轨绝对辐射定标基准辐射计(ARCPR)要求其测量太阳总辐照度(TSI)的TSI腔的吸收比优于0.999 9,同时测量不确定度在0.001%以下, 本文提出采用在空间和低温环境下性能优越的圆柱形斜底腔作为标定太阳总辐照度的黑体腔,并对斜底腔吸收比进行了测量与研究。介绍了斜底腔的特性,分析了低温辐射计多使用斜底腔作为黑体腔的原因。阐述了替代法测量腔体吸收比的原理,增加了参考光路用于监测激光功率,以提高测量重复性和准确性。通过测量信号与参考光路信号的比值计算了斜体腔的吸收比,并对测量结果进行了不确定度分析。测试实验显示,斜底腔吸收比为0.999 928±0.000 005, 优于ARCPR对标定黑体腔的要求,验证了将斜底腔作为测量太阳总辐照度的TSI腔的可行性。实验还表明: 计算信号电压与参考电压比值,通过比值计算腔体吸收比的方法可以提高测量结果的不确定度,适用于测量超高吸收比腔体的吸收比。
低温辐射计 太阳总辐照度 斜底腔 吸收比测量 替代法 cryogenic radiometer total solar irradiance sloping bottom cavity absorptance measurement substitution method 
光学 精密工程
2015, 23(10): 2733

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