1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国资源卫星应用中心, 北京 100094
利用自主研制的地表反射自动监测光谱仪 (ARMS) 和可见-短波红外光谱辐照度计 (HIM)，实现了嵩山遥感定标场内三种灰阶靶标反射率的自动测量，并与使用ASD便携式光谱仪人工测量的靶标反射率开展了比对。两种方法的比对结果表明：在400～1600 nm范围内，自动化测量与人工测量的反射率数据在非大气吸收波段的相对偏差优于 ±2%。进一步基于自动化设备的观测数据，分析了2019年10月至2020年11月场地内的靶标反射率。分析结果表明，受环境变化的影响，嵩山场内灰阶靶标的反射率也会发生变化，且反射率的变化趋势与波长范围及测量区域有关。在整个波段范围内，反射率的标准偏差在 ±2.5%以内。该工作的开展为基于嵩山遥感定标场的自动化、高频次在轨辐射定标提供了有力的技术支撑。
嵩山定标场 在轨替代定标 灰阶靶标 光谱反射率 Songshan Calibration Field on-orbit vicarious calibration grayscale target spectral reflectance 大气与环境光学学报
2023, 18(2): 141
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室，安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
为满足遥感器在轨辐射定标的需求，研制了用于现场测量的红外通道式野外辐射计（Infrared channel field radiometer, ICFR），阐述了ICFR的整机工作原理、光学系统设计和机械结构设计，开展了ICFR实验室辐射定标和定标不确定度分析，结果表明ICFR各通道接收辐亮度与响应DN值具有较高的线性关系，辐射定标不确定度优于0.16 K。开展了ICFR抗热冲击性和工作环境温度适应性测试，结果表明ICFR具有较强的抗热冲击能力，能够适用于−20~50 ℃的工作环境。为检验验证ICFR测量数据的准确性和仪器的可靠性，在国家高分辨率遥感综合定标场开展了ICFR和CE312的外场比对实验，结果表明两台设备测量的地表亮温具有相同的变化趋势，二者对应通道测得的平均亮温偏差小于0.1 K，标准偏差小于0.3 K，验证了ICFR具有与CE312相近的测量精度和稳定性，在遥感器热红外波段场地定标方面具有重要应用前景。
辐射定标 辐射计 亮温 光机设计 不确定度分析 radiometric calibration radiometer brightness temperature opto-mechanical design uncertainty analysis 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220246
1 中国科学技术大学 环境科学与光电技术学院, 合肥 230026
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所 通用光学定标与表征技术重点实验室, 合肥 230031
介绍了连续光谱地表反射特性自动观测辐射计(SCR)的光机系统设计.SCR辐射计的光谱范围为400~2 400 nm, 能够实现地表反射率的长期自动观测.所设计的SCR辐射计使用经过定标的漫反射参考板作为反射率标准, 漫反射参考板通过转臂自动切入、切出测量光路.为保证参考板在野外的长期适用性, 设计了参考板清洁机构.对易发生失效的转臂进行静力学分析.结果表明：转轴位置会发生应力集中, 且距离转轴位置越远, 变形量越大, 变形引起的参考板水平误差在0.3°以内, 满足应用需求.为验证SCR辐射计测量数据的准确性和仪器的可靠性, 设计了SCR辐射计和SVC光谱仪的比对试验.试验结果表明：两台仪器所测量的反射率具有相同的变化趋势, 二者偏差普遍在±1%以内, 最大偏差在±3.5%以内.SCR辐射计能够实现较高精度的反射率数据自动测量, 在卫星遥感器外场自动化定标和高频次定标方面具有重要应用前景.
辐射计 自动化定标 地表反射率 光机设计 有限元分析 Radiometer Automated calibration Ground reflectance Opto-mechanical design Finite element analysis
