[发明专利]一种微波高光谱辐射计

权利要求书

1.一种微波高光谱辐射计，其特征在于，包括：

微波反射镜装置，受控于转动平台控制装置，用于扫描并反射大气辐射信号给接收天线装置；

接收天线装置，用于接收所述大气辐射信号，并将所述大气辐射信号输出至微波高光谱接收机装置；

转动平台装置，用于控制所述微波反射镜装置的旋转角度，以便于所述微波反射镜装置与所述接收天线装置的中心一致；以及改变接收天线装置的工作波束指向，实现对不同仰角大气辐射谱线的测量，并将测量的角度信息传输至所述微波高光谱数字处理与控制装置；

微波高光谱晴空定标装置，用于通过所述微波反射镜装置指向的特定天空仰角控制定标波束，测量晴空背景下所有定标波速的大气辐射温度，并计算所述大气辐射温度的大气平均辐射温度；所述大气平均辐射温度为不同地区、不同月份、不同频率以及不同仰角的大气平均辐射温度；根据设定天顶方向晴空背景的大气不透明度和所述大气平均辐射温度计算天顶方向晴空背景的大气亮温；测量黑体定标源的辐射温度；根据所述大气亮温和辐射温度进行两点定标，计算微波高光谱辐射计的所有通道的系统增益；根据所述系统增益计算所有定标波速照射方向的大气不透明度；对所述大气不透明度进行迭代计算，获得满足晴空定标模型新的定标数据；

微波高光谱接收机装置，用于接收所述接收天线装置输入的高频信号，对所述高频信号进行频段划分，并将频段划分的所述高频信号下变频为第一中频信号，放大所述第一中频信号，以及将放大后的所述第一中频信号等功率划分为多路中频信号，并对所述多路中频信号中的每路中频信号进行频段划分后进行平方率检波，得到带有天空亮温信息的电压信号，放大并输出所述电压信号至微波高光谱数字处理与控制装置；

恒温装置，用于使所述微波高光谱接收机装置工作于恒定温度；

微波高光谱数字处理与控制装置，用于接收所述微波高光谱接收机装置输出的带有天空亮温信息的电压信号，以及采集大气廓线反演所需的实时地表气象数据，所述地表气象数据包括：微波高光谱晴空定标装置中黑体定标源的辐射温度和大气的绝对压强；并将所述电压信号以及地表气象数据反演为气象参数曲线。

2.根据权利要求1所述的微波高光谱辐射计，其特征在于，所述转动平台控制装置包括：

伺服电机，用于控制微波反射镜装置的旋转；

俯仰角定位仪，用于实时测量所述微波反射镜装置的旋转角度，并将测量的角度信息传输至所述微波高光谱数字处理与系统控制装置。

3.根据权利要求1所述的微波高光谱辐射计，其特征在于，所述微波高光谱晴空测量装置包括：黑体定标源单元、定标波束控制单元和微波高光谱晴空定标单元，其中，

所述黑体定标源单元，用于作为微波高光谱辐射计两点定标中的热定标源，提供大气的辐射温度，所述辐射温度取决于自身的物理温度，所述物理温度通过微波高光谱辐射计数字处理与控制装置中的温度传感器采集得到；并将所述物理温度发送所述微波高光谱晴空定标装置；

所述定标波束控制单元，用于作为微波辐射计两点定标中的冷定标源；通过微波高光谱辐射计的微波反射镜指向的九个特定天空仰角控制定标波束，并测量晴空背景下所有定标波速的大气辐射温度，并计算所述大气辐射温度的大气平均辐射温度；将所述大气平均辐射温度发送给所述微波高光谱晴空定标装置；其中，所述大气平均辐射温度为不同地区、不同月份、不同频率以及不同仰角的大气平均辐射温度；

所述微波高光谱晴空定标单元，用于设定天顶方向晴空背景的大气不透明度；根据所述大气不透明度和所述定标波束控制单元发送的大气平均辐射温度计算天顶方向晴空背景的大气亮温；获取黑体定标源的辐射温度；根据所述大气亮温和辐射温度进行两点定标，计算微波高光谱辐射计的所有通道的系统增益；根据所述系统增益计算所有定标波速照射方向的大气不透明度；对所述大气不透明度进行迭代计算，获得满足晴空定标模型新的定标数据。