[发明专利]一种基于星载太阳漫射板的探测元件间相对定标方法

说明书

本发明公开了一种基于星载太阳漫射板的探测元件间相对定标方法，该方法包括以下步骤：计算遥感器探元相对定标系数初始值；确定遥感器探元间的相对辐射响应初始状态；计算漫射板不同部位反射率的分布订正系数；分析并评估太阳漫射板不同部位反射率的分布情况；计算遥感器在轨运行期间的探元间相对定标系数；更新探元间相对定标系数。通过该方法，解决了线阵推扫式偏振遥感器在轨工作寿命期内，探元间相对辐射响应随时间发生变化问题，解决了线阵推扫式遥感成像仪图像纵向条纹现象不断恶化的订正问题；同时针对线阵推扫式偏振遥感器的探元间相对定标问题，提供了基于在轨太阳漫射板的相对定标方法，成功应用于云与气溶胶偏振成像仪。

技术领域

本发明涉及探测元件定标技术领域，具体来说，涉及一种基于星载太阳漫射板的探测元件间相对定标方法。

背景技术

现有技术方案在处理遥感器多探元的辐射响应不一致问题时，一般采用发射前测试法和对地观测数据统计法。

发射前测试法是基于卫星发射前，遥感器在实验室的测试结果，用于遥感器在轨工作期间的探元间相对定标。遥感器在实验室测试时，使用积分球作为理想辐射定标源，积分球出射光的空间均匀性、角度均匀性和时间稳定性方面都很理想。遥感器对积分球出口观测的计数值，直接可以获取探元间的相对辐射定标系数。存在的问题是遥感器发射后，在轨工作环境与实验室测试环境存在较大差异，遥感器长期在轨工作后，各个探元的辐射响应会发生不同的变化。实验室测试得到的相对辐射定标系数不适用于遥感器全生命期内观测数据的订正，需要在轨更新相对辐射定标系数。

另一种相对定标方法是基于对地观测数据统计特征而计算相对定标系数。统计各个探元的对地观测数据，提取统计量(如平均值，输出码值的累积概率等)，在不同探元间建立联系，计算出相对定标系数。统计法假设了各个探元所观测到的数据在从统计学角度是一致的，但是对于线阵推扫式成像仪，地面图像左侧和右侧的像素在光照上存在系统的差异，因此统计法在针对线阵推扫式成像仪的相对定标问题时，其前提假设不成立，因此需要做出另外的改进。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于星载太阳漫射板的探测元件间相对定标方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于星载太阳漫射板的探测元件间相对定标方法，该方法包括以下步骤：

S1：基于发射前实验室积分球观测数据，计算遥感器探元相对定标系数初始值；

S2：确定遥感器探元间的相对辐射响应初始状态；

S3：基于卫星在轨后的首次对太阳漫射板观测数据，计算漫射板不同部位反射率的订正系数；

S4：分析并评估太阳漫射板不同部位反射率的分布情况；

S5：基于遥感器在轨工作期间对太阳漫射板的观测数据，计算遥感器在轨运行期间的探元间相对定标系数；

S6：更新探元间相对定标系数。

进一步的，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：遥感器输出数据，其中，数据表示为

DN(t,i)＝A·R_Prelaunch(i)·E(t,i)+n(i,t)，

式中，DN(t,i)表示t时刻第i个探元的输出计数值，A为绝对辐射定标系数，R(i)为第i个探元的相对定标系数，E(t,i)为t时刻第i个探元入瞳处能量，n(t,i)表示t时刻第i个探元的随机误差；

S12：获取并分析发射前实验室积分球数据；

S13：计算探元间相对定标系数；

S14：生成数据初始值。