[发明专利]一种基于旋翼无人机的地表反射率测量方法

说明书

本发明涉及卫星遥感定标与真实性检验技术领域，提供了一种基于旋翼无人机的地表反射率测量方法，包括：选择八旋翼无人机作为地表反射率观测航空平台，在八旋翼无人机侧面两旋翼臂之间加装SVC光谱仪光纤云台；制定相应的航空飞行方案；将八旋翼无人机置于飞行航线的起飞点；规划途经点和降落点并上传至八旋翼无人机；选择聚四氟乙烯压制白板作为标准参考板；起飞前和降落后分别测量并采集标准参考板数据，完成一个架次地表反射率测量；根据各参数计算时间修正后的地表反射率，重复上述步骤，直至完成所有架次的地表反射率测量任务。本发明节省了大量人力物力，效保护了场地，提高定标精度，有效提高地表反射率的测量效率。

技术领域

本发明涉及卫星遥感定标与真实性检验技术领域，尤其涉及一种基于旋翼无人机的地表反射率测量方法。

背景技术

在轨遥感器的绝对辐射定标是遥感器辐射特性监测的主要手段，也是遥感定量化应用的基本需求。利用中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验，实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标，是目前的重要手段之一。而场地定标是指在地面上选取均匀区域作为辐射定标场，当卫星过境时，通过地面或飞机上准同步测量，实现在轨卫星遥感器的辐射定标。

但是，传统的地表反射率星地同步测量方法是基于汽车跑场观测，不仅耗费较大的人力物力、容易造成场地破坏，会给测量精度带来误差，而且获取的测量数据缺乏区域代表性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于旋翼无人机的地表反射率测量方法，以解决现有技术中实现最大程度的场地保护，且进一步提高太阳反射波段场地定标精度的技术问题。

本发明提供了一种基于旋翼无人机的地表反射率测量方法，包括：

S1.选择八旋翼无人机作为地表反射率观测航空平台，选择SVC光谱仪作为地表反射率测量仪器，将搭载SVC光谱仪的仪器支架固定于八旋翼无人机的底部，并在八旋翼无人机侧面两旋翼臂之间加装SVC光谱仪光纤云台；

S2.根据不同地表反射率测量任务要求，制定相应的航空飞行方案；

S3.基于所述相应的航空飞行方案，将所述八旋翼无人机置于飞行航线的起飞点；

S4.在八旋翼无人机地面站中规划飞行航线途经点和降落点，并上传至所述八旋翼无人机；

S5.选择聚四氟乙烯压制白板作为标准参考板，起飞前和降落后分别测量并采集标准参考板数据，完成一个架次的八旋翼无人机地表反射率测量，其中，标准参考板数据包括：观测时间和经纬度、根据记录的时间和经纬度计算得到的标准参考板时刻的太阳天顶角，以及根据测量的标准参考板光谱辐亮度及其自身方向反射比因子计算得到的标准参考板反射辐亮度；

S6.重复S2-S5，直至完成所有架次的航空飞行的地表反射率测量任务；

S7.根据所述起飞前和降落后测量和采集的标准参考板数据，以及太阳天顶角变化规律，建立标准参考板反射辐亮度时间变化模型，计算标准参考板反射辐亮度时间变化模型拟合系数；根据飞行中目标测量的时间，模拟目标观测时刻的标准参考板反射辐亮度；根据所述目标观测时刻的目标反射辐亮度与对应时刻的所述标准参考板反射辐亮度时间变化模型模拟所述标准参考板反射辐亮度，计算时间修正后的地表反射率。

进一步地，所述S1中SVC光谱仪光纤云台的光纤入光口在所述八旋翼无人机飞行过程中始终保持垂直向下，其中，SVC是光谱测量设备。

进一步地，所述标准参考板的反射率为99％。

进一步地，所述航空飞行方案包括：飞行航线设计、航高设计、SVC光谱仪采样间隔设计。

进一步地，所述S3

包括：