[发明专利]用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法

权利要求书

1.一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，该方法基于对日定向模式(101)、对日调整过程(102)、对日定标过程(103)、对冷空间调整过程(104)、对冷空间与积分球定标过程(105)，利用环绕器(106)、光纤(108)、成像光谱仪(107)、太阳定标探(109)、积分球(110)、太阳(112)实现以上定标方法，该定标方法包括以下步骤：

(1)在环绕器(106)抵达环绕器轨道的远天体轨道时，此时环绕器(106)接近太阳(112)，处于对日定向模式(101)；

(2)在环绕器(106)处于对日调整过程(102)时，制冷机温度调整至工作温度，环绕器(106)通过姿态调整，让太阳定标探头(109)对准太阳(112)；

(3)待环绕器(106)姿态稳定后，进入对日定标过程(103)，成像光谱仪(107)采集太阳(112)光谱辐射数据，进行对日定标，定标像元响应太阳信号，成像的像元为暗背景；

(4)对日定标数据采集完成后，进入对冷空间调整过程(104)，环绕器(106)再次进行姿态调整，让成像光谱仪(107)背向太阳(112)，待姿态稳定后，进入对冷空间与积分球定标过程(105)，成像光谱仪(107)采集暗背景数据及光谱仪内置积分球(110)光谱辐射数据，分别进行对冷空间及积分球定标；对冷空间成像时，成像像元及定标像元均为暗背景；积分球定标时，定标像元响应积分球的信号，成像的像元为暗电平；

(5)扣除对日定标光谱辐射数据与对积分球定标光谱辐射数据中的暗背景信号，分别计算对积分球定标的光谱辐射定标系数与对日定标的光谱辐射定标系数；以对日定标的辐射定标系数校准对积分球定标的辐射定标系数；

(6)待环绕器(106)抵达近天体轨道，采集目标区域成像光谱数据，根据每一帧成像数据的暗背景和校准的积分球定标系数将原始成像光谱转换为辐射亮度数据；

(7)根据在轨光谱辐射定标系数将对应时刻目标区域成像光谱数据转换为辐射亮度。

2.如权利要求1所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于方法中的成像光谱仪(107)通过光纤(108)分别与太阳定标探头(109)、积分球(110)连接，搭载在环绕器(106)上。

3.如权利要求1所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于成像光谱仪(107)中探测器分为成像区和定标区,且用于定标的像元与用于探测成像的像元是同一面阵探测器中不同列的像元。

4.如权利要求1所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于方法中的成像光谱仪(107)观测主光轴方向(111)与环绕器+Z方向平行，太阳定标探头观测方向，即Nc方向，与成像光谱仪(107)观测主光轴方向(111)夹角为x。

5.如权利要求4所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于环绕器(106)先处于对日定向模式(101),-Z方向对日，其利用平台的机动能力绕+X轴进行y角度的姿态调整，使太阳定标探头(109)方向Nc转到太阳照射方向(113)，其中y+x＝180°。

6.如权利要求1所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于定标频次小于2次/月。

7.如权利要求1所述的一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，其特征在于步骤(4)中的对冷空间定标需要天体未进入成像光谱仪(107)视场中。