[发明专利]一种基于在轨基准星的辐射定标方法

权利要求书

1.一种基于在轨基准星的辐射定标方法，其特征在于步骤如下：

(1)建立太阳在地心坐标系中的空间位置运动方程，得出太阳的位置矢量R_SUN和速度矢量V_SUN；

(2)建立基准星和待定标遥感器在地心坐标系中的空间位置运动方程，分别得出基准星的位置矢量R_JZ和速度矢量V_JZ，以及待定标遥感器的位置矢量R_RS和速度矢量V_RS；

(3)根据步骤(1)和步骤(2)的结果，计算基准星和待定标遥感器的距离ΔS₁以及太阳和基准星之间的距离ΔS₂；

(4)根据步骤(3)得到的太阳到基准星的距离ΔS₂，依据普朗克定律，计算入射到漫反射板表面的辐亮度L_SR；

(5)根据步骤(4)得到的辐亮度L_SR，依据朗伯余弦定律，计算漫反射板反射的辐亮度L_REF；

(6)根据步骤(2)得到的空间位置运动方程，计算Δt后基准星与待定标遥感器的距离ΔS′₁，依据点目标成像要求，确定基准星定标弧段；

(7)根据步骤(5)得出的太阳辐亮度值和步骤(6)确定的基准星定标弧段，建立遥感器输出DN值与入瞳辐亮度之间的关系，计算绝对辐射定标系数，完成定标。

2.根据权利要求1所述的基于在轨基准星的辐射定标方法，其特征在于：在所述步骤(7)后再包括步骤(8)，根据步骤(7)基准星在轨定标过程，初步分析基准星在轨辐射定标不确定度。

3.根据权利要求1或2所述的基于在轨基准星的辐射定标方法，其特征在于：所述步骤(1)中，建立太阳在地心坐标系中的空间位置运动方程，得出太阳的状态向量R_SUN，V_SUN具体如下：

a)将给定的日期换算成儒略世纪数

T＝(JD-2451545.0)/36525

JD＝int(365.25·(y+4716))+int(30.6001·(m+1))+d-int(y/100)+int(int(y/100)/4)-1522.5

式中，T表示儒略世纪数，JD表示儒略日数，y表示年号，m表示月号，d表示日期数；

b)根据步骤a)得出的儒略世纪数，计算太阳相对地心的相对运动近似椭圆轨道：椭圆的偏心率e，平近点角M，太阳几何平黄经Lo，太阳中心差C，真近点角V表示如下：

e＝0.016708617-0.000042037·T-0.0000001236·T²

M＝357.5291°+36000.76983°·T+0.0003032°·T²

Lo＝280.46645°+36000.76983°·T+0.0003032°·T²

C＝(1.914600-0.004817·T-0.000014·T²)·sin(M)+(0.019993-0.00101·T)·sin(2M)+0.00290·sin(3M)

V＝M+C；

c)根据步骤b)得出的轨道根数，建立太阳在其近焦点坐标系中的空间位置运动方程，以太阳的状态向量(R_S,V_S)表示：

Rs＝a·(1-e²)/(1+e·cos(V))·[cos(V)；sin(V)；0]

Vs＝(u/h)·[-sin(V)；e+cos(V)；0]

其中，R_S、V_S分别为太阳在近焦点坐标系中的位置矢量和速度矢量，a为轨道半长轴，u＝G·(Me+Ms)为地日引力参数，表示角动量；

d)计算从太阳近焦点坐标系到地球地心坐标系的变换矩阵：

式中，γ为太阳轨道倾角，α＝arctan(cos(γ+0.00256°·cos(σ))sin(ξ)/cos(ξ))为太阳轨道升交点赤经，β＝arcsin(sin(γ+0.00256°·cos(σ))·sin(ξ))为太阳轨道近地点幅角，σ＝125.04°-1934.136°·T及ξ＝Lo+C为两个轨道修正量；

e)根据步骤c)得出的太阳近地点坐标系状态向量和步骤d)得出的坐标系变换矩阵，建立太阳在地球地心坐标系中空间位置运动方程，得出太阳的位置矢量R_SUN和速度矢量V_SUN为：

R_sun＝Conv·Rs

V_sun＝Conv·Vs。