[发明专利]一种大气下行长波辐射测量人工靶标及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感技术领域，特别涉及一种大气下行长波辐射测量人工 靶标及其制作方法。

背景技术

卫星传感器接收到的热红外波段(8～14μm)辐射主要来自地表自身 辐射、大气上行长波辐射和大气下行长波辐射。大气透过率、大气上行和 下行长波辐射共同构成大气对热红外遥感的影响。大气下行长波辐射指大 气自身辐射和散射长波辐射向下到达地面的部分。在定量热红外遥感领域， 大气下行长波辐射是地表温度与发射率反演的关键因素之一。此外，作为 地表长波辐射的主要来源之一，大气下行辐射的获取对地表辐射收支、气 候变化和全球变暖等方面的研究具有重要意义。

目前主要有四大类方法获取大气下行长波辐射，一是利用探空气球同 步获取大气廓线数据，将探空数据输入到大气辐射传输模型计算出大气下 行长波辐射；二是通过实测大气参数，如大气水汽含量等，利用经验统计 关系计算大气下行长波辐射；三是利用图像自身信息直接反演大气下行长 波辐射；四是通过红外辐射仪在镀金漫反射板的辅助下进行野外测量直接 获取。野外测量是最直接最准确的大气下行长波辐射获取手段。

上述大气下行长波辐射获取方法中，方法一存在探空气球上升过程中 受到风的影响会偏离目的地问题，而且探空气球探测整层大气时一般需要 耗时1小时左右，而卫星/飞机对地观测具有瞬时性，难以满足同步需求； 方法二和方法三的主要缺陷在于经验统计关系和反演方法误差较大，难以 满足热红外遥感定量化应用需求；方法四能够在卫星/飞机过境时刻瞬时获 取高精度的大气下行长波辐射，但是众所周知，目前试验过程中使用的漫 反射金板尺寸小(～10cm)、价格十分昂贵，仅能满足地面近距离(～1m) 测量。随着我国对地观测技术的快速发展，对航空、航天遥感载荷场地替 代定标要求越来越高，以往小面积的漫反射金板不能够满足应用需要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种大气下行长波辐射测量 人工靶标及其制作方法，其面积大，具有良好的漫射特性和光谱平坦特性， 适用于高空作业平台、机载平台或气球平台搭载的红外载荷定标。

(二)技术方案

本发明提供了一种大气下行长波辐射测量人工靶标，包括靶标本体11； 其中，靶标本体11为N×M个子靶标12无缝拼接而成的N行M列靶标 阵列，其中，每个子靶标12包括子靶标本体13和四个靶标支撑脚14，N、 M为大于1的自然数，子靶标本体13为长度为a、宽度为b的矩形铝合金 板，子靶标本体13的上表面具有低发射率的透明氧化铝涂层，子靶标本 体13背面的四个顶角安装有四个可升降的靶标支撑脚14，a、b大于等于 1m。

优选地，还包括：温度测量系统；该温度测量系统包括：设置于全部 或部分子靶标本体13背面的测温电阻，且各个子靶标本体13背面测温电 阻的数目相同或不同。

优选地，其中之一的子靶标本体13的背面设置K个测温电阻，子靶 标12还包括K个测温电阻保护盖板15，其以子靶标本体13背面的中点 为中心对称设置、或以子靶标本体13背面中线为轴对称设置、或以子靶 标本体13背面对角线为轴对称设置在子靶标本体13背面，K个测温电阻 分别位于K个测温电阻保护盖板15内，K为大于3的自然数。

优选地，还包括主控系统，主控系统连接温度测量系统，显示和存储 测量的温度数据；其中，温度测量系统包括温度采集单元21，温度采集单 元21计算出每个测温电阻对应的温度值，并将各个测温电阻对应的温度 值的平均值作为人工靶标的温度值。

优选地，该大气下行长波辐射测量人工靶标还包括子靶标连接件，子 靶标连接件包括两角连接件31和四角连接件32，子靶标本体13的四个顶 角各开有一组通孔33，将两角连接件31插入相邻两个子靶标12的相邻顶 角的对应一组通孔33，并用螺母固定两角连接件31，将四角连接件32插 入相邻四个子靶标12的相邻顶角的对应一组通孔33，并用螺母固定四角 连接件32。

一种大气下行长波辐射测量人工靶标的制作方法，包括如下步骤：步 骤A：将铝合金材料加工为子靶标12；步骤B：将温度测量系统的测温电 阻对称设置在子靶标本体13背面，并通过线缆连接测温电阻、温度采集 单元21和主控计算机22；步骤C：将子靶标12调平在同样的高度，将其 无缝拼接为靶标阵列，组成人工靶标。