[发明专利]一种适用于星载大口径天线微波辐射计的全口径定标方法

说明书

本发明涉及一种适用于星载大口径天线微波辐射计的全口径定标方法，属于微波辐射计定标技术领域。所述的定标方法中，卫星搭载的微波辐射计的工作波段在微波波段1‑1000GHz；包括以下步骤：步骤一、天线后端接收机定标，具体包括从扫描旋转馈源观测冷空以及从扫描旋转馈源观测黑体；步骤二、整光路定标观测，得到观测恒星和行星的输出；步骤三、整光路定标观测冷空；步骤四、基于步骤一和步骤三的输出计算外置的天线系统以及副反系统的传递函数；步骤五、计算冷空实际亮温；步骤六、计算恒星和行星的实际亮温。本方法精度高，成本低，便于推广等优点，因此适合于作为星载采用大口径天线微波辐射计全口径定标方法。

技术领域

本发明涉及一种适用于星载大口径天线微波辐射计的全口径定标方法，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解决以高度系统化的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，提出了一种适用于星载大口径天线微波辐射计的全口径定标方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种适用于星载大口径天线微波辐射计的全口径定标方法中，卫星搭载的微波辐射计的工作波段在微波波段1-1000GHz；

本标定方法，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从扫描旋转馈源观测冷空，设输出为Yc1则有：

Yc1＝Inc+A2； (1)

其中，Inc是冷空辐射特性；A2代表天线后端接收机传递函数；接收机输出的Yc1单位为K，即开尔文；

其中，A2为天线后端接收机传递函数，能够描述接收机的工作性能；

步骤1.2从扫描旋转馈源观测黑体，设输出为Yh1则有：

Yh1＝Inh+A2； (2)

其中，Inh代表已知的黑体辐射特性；输出的Yh1单位为K，即开尔文；

步骤二、整光路定标观测，得到观测恒星和行星的输出：

设观测恒星和行星的输出为Ys，则有：

Ys＝Ins+A1+A2； (3)

其中，Ins代表射电星能量，即恒星和行星的辐射特性；A1为外置天线系统参数，具体表示外置的天线系统以及副反系统的传递函数；Ys的单位是K，即开尔文；恒星和行星在可观测情况下，能量最强的优先观测；

其中，A1用于描述外置天线系统以及副反系统的工作性能；

步骤三、整光路定标观测冷空，输出记为Yc2，表达为(4)：

Yc2＝Inc+A1+A2； (4)

其中，Yc2是观测出来的；A1是未知量；A2为接收机传递函数；

其中，接收机传递函数通过A2＝Yh1-Inh计算；

其中，Yh1为扫描旋转馈源观测黑体；Inh为已知的黑体辐射特性；

步骤四、基于步骤一和步骤三的输出计算A1，具体通过公式(5)计算: