[发明专利]一种适用于地基微波辐射计面源测月定标方法

说明书

本发明涉及一种适用于地基微波辐射计面源测月定标方法，属于微波辐射计定标技术领域。所述定标方法依托于卫星搭载的微波辐射计，该微波辐射计的工作波段在微波波段1‑1000GHz，天线主波束3dB波束宽度小于0.25度；包括：步骤一、天线后端接收机定标；步骤二、微波辐射计主波束对准月球；步骤三、对月球观测，得到观测输出；步骤四、按照时间序列得到月球绝对亮温曲线，横轴表示时间，纵轴表示月球绝对亮温。所述方法为了订正外置天线和副反的影响，采用观测月球的观测方式，进行一定的数学过程，得到月球黑体绝对亮温，该方法精度高，成本低，便于推广等优点，因此适合于作为星载大口径天线微波辐射计全口径定标高温源的方法。

技术领域

本发明涉及一种适用于地基微波辐射计面源测月定标方法，属于微波辐射计定标技术领域。

背景技术

在微波和毫米波波段，卫星搭载的微波辐射计为了提高足够的空间分辨率观测地球，不得不采用大口径的天线来提高天线波束宽度，天线口径往往达到几米甚至几十米，卫星本体难以搭载足够大小的黑体对辐射计整机进行标定，只能依靠搭载小型的黑体，仅对天线后端的接收机进行两点标定，而暴露在外的大天线和副反不能进行精确标定。

发明内容

本发明的目的是为了寻找合适的全口径定标黑体方式实现大口径天线微波辐射计全口径定标以及适用于卫星平台定标的技术问题，找到全口径定标两点定标所需的高温源，提出了一种适用于地基微波辐射计面源测月定标方法。

本发明采用的技术方案如下：

所述适用于地基微波辐射计面源测月定标方法依托于卫星搭载的微波辐射计，该微波辐射计的工作波段在微波波段1-1000GHz，天线主波束3dB波束宽度小于0.25度；

所述定标方法，为了在卫星入轨后微波辐射计全口径测量月球亮温，再进行系统性标定，得到全口径两点定标所必须的高温源，包括以下步骤：

步骤一、天线后端接收机定标，具体包括如下子步骤：

步骤1.1接收机从扫描旋转馈源观测冷源，冷源观测输出Yc1如(1)：

Yc1 ＝ a*Inc + b； (1)

其中，Inc是已知的冷源辐射特性；a和b代表所求系数；冷源观测输出的Yc1单位为K，即开尔文；

步骤1.2接收机从扫描旋转馈源观测热源，热源观测输出Yh1，如(2)：

Yh1 ＝ a*Inh + b； (2)

其中，Inh代表已知的热源辐射特性；热源观测输出Yh1的单位为K，即开尔文；

步骤1.3由(1)和(2)联立方程，计算得到所求系数a和b；

步骤二、微波辐射计主波束对准月球，具体包括如下子步骤：

步骤2.1输入观测点经纬度、海拔高度，计算月球时间--位置对应表；

按照对应表，调整微波辐射计的伺服机构指向月球中心；

步骤2.2调整微波辐射计的伺服机构使得主波束指向月球前进方向前方K个像元位置；

其中，K的取值范围为1到5；

步骤三、对月球观测，得到观测输出，具体为：

步骤3.1调整微波辐射计的伺服机构使得主波束指向月球运行路线前方K个像元位置后，垂直于月球前进方向往复的一维扫描运动，往复运动偏离10个像元，且设偏离10个像元位置得到观测冷空输出Yl，表达式为(3)：

Yl ＝ a*Inl + b； (3)

In1代表10个像元位置处的辐射特性；