[发明专利]一种星载微波辐射计冷空定标修正方法

说明书

一种定标修正方法，尤其是一种星载微波辐射计冷空定标修正方法，通过利用海洋区域冷空观测数据拟合出仅随接收机温度变化的冷空观测计数值，对实际受到地球旁瓣辐射贡献影响的每个扫描周期冷空观测计数值进行定标，得到冷空定标亮温修正值，然后利用冷空定标亮温修正值、原始冷空观测计数值、原始热源观测计数值和热源亮温对场景观测计数值进行定标，修正了由冷空亮温误差带来的定标误差，提高了定标精度。

技术领域

本发明涉及一种星载微波辐射计冷空定标修正方法，属于微波遥感领域。

背景技术

目前在微波辐射计地面数据处理系统定标模块中冷空亮温通常采用标准的2.73K辐射亮温。但由于冷空观测通过指向宇宙冷空背景的天线实现，具有较高辐射亮温的地球辐射从冷空观测天线方向图旁瓣方向进入冷空观测视场，导致辐射计实际接收亮温高于2.73K的冷空标称辐射亮温。若直接采用2.73K的冷空辐射亮温进行定标，将直接带来目标亮温的定标误差，进而导致海洋环境参数的反演误差，降低了数据处理结果的精度。在修正每个扫描周期内冷空定标亮温时，首先需要将部分天线方向图副瓣投影至地球，然后将投影至地球各点的方向图数据与对应的地球辐射亮温加权求和，从而计算得到地球区域辐射亮温贡献。但是这种方法在每个扫描周期均要完成一次冷空观测天线副瓣向对地面的投影，运算量较大，难以满足高效数据处理的需要。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载微波辐射计冷空定标修正方法，通过拟合出仅随接收机温度变化的冷空观测计数值，对实际受到地球旁瓣辐射贡献影响的每个扫描周期冷空观测计数值进行定标，得到冷空定标亮温修正值，然后利用冷空亮温修正值和原始热源观测计数值对场景观测计数值进行定标，修正了由冷空亮温误差带来的定标误差，提高了定标精度。

本发明方法的技术解决方案步骤如下：

S1，使用微波辐射计对目标进行观测，得到原始冷空观测计数值、原始热源观测计数值、热源亮温和原始场景观测计数值，由所述原始冷空观测计数值分别计算出星下点位于海洋区域和陆地区域的冷空观测平均计数值；再结合所述原始热源观测计数值和原始场景观测计数值分别计算出海洋区域和陆地区域的场景亮温平均值，由所述海洋区域和陆地区域的场景亮温平均值、星下点位于海洋区域和陆地区域的冷空观测平均计数值以及微波辐射计系统平均增益计算出地球比例因子，所述地球比例因子为当微波辐射计进行冷空定标观测时，地球区域在整个冷空天线方向图中所占比例系数；

S2，对星下点位于海洋区域的原始冷空观测计数值随星下点纬度变化关系进行拟合，再结合微波辐射计每个扫描周期星下点纬度计算出每个扫描周期内冷空观测计数值；

S3，根据所述地球比例因子和全球海洋区域亮温模拟值的平均值计算出海洋区域冷空亮温修正值；

S4，根据所述每个扫描周期内冷空观测计数值、海洋区域冷空亮温修正值、原始热源观测计数值和热源亮温对原始冷空观测计数值进行定标，得到冷空定标亮温修正值；

S5，根据所述冷空定标亮温修正值、原始冷空观测计数值、原始热源观测计数值和热源亮温对原始场景观测计数值进行定标，得到场景亮温修正值。

S1中所述地球比例因子f_CsE的计算方法为

其中，为微波辐射计系统平均增益，且为热源观测平均计数值，为冷空观测平均计数值，为热源平均亮温，T_C0为冷空标称辐射亮温，所述冷空标称辐射亮温T_C0为2.73K；为星下点位于陆地区域时的冷空观测平均计数值，为陆地区域场景亮温平均值，为星下点位于海洋区域时冷空观测平均计数值，为海洋区域场景亮温平均值。

进一步地，所述场景观测计数值与场景亮温的关系式为：