專利名稱：一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)方法，特別是一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
全極化輻射計(jì)輸出的復(fù)相關(guān)信息對(duì)各向異性的亮溫輻射非常敏感，已由美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)佐治亞工學(xué)院、丹麥技術(shù)大學(xué)等機(jī)構(gòu)在上世紀(jì)90年代驗(yàn)證，是目前國(guó)外海面風(fēng)場(chǎng)遙感的主要方式。為確保遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，全極化輻射計(jì)在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。芬蘭赫爾辛基技術(shù)大學(xué)(HUT)的J. Lahtinen等人于2003年公開報(bào)道了其研究的全極化福射計(jì)校準(zhǔn)方法，結(jié)果發(fā)表在IEEE相關(guān)期刊及J. Lahtinen的博士論文《Fully polarimetric radiometer system for airborne remote sensing〉〉上面。在 2008 年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)將全極化微波輻射計(jì)及其定標(biāo)校準(zhǔn)所涉及的有關(guān)專業(yè)名詞和裝置名稱的術(shù)語加以規(guī)范化，并形成了正式出版物——《NIST Technical Note 1551— 微波輻射測(cè)量學(xué)推薦術(shù)語》。HUT公布的全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)方法的核心內(nèi)容就是全極化輻射計(jì)斯托克斯矢量矩陣的生成方法，該方法可以生成滿秩的斯托克斯矢量矩陣用于全極化輻射計(jì)的校準(zhǔn)。但HUT 并沒有提出在諸多的斯托克斯矢量矩陣中，選取哪些矩陣可以獲得更高的全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)精度。如果矩陣參數(shù)小的改變會(huì)引起解的大的改變，則稱問題是病態(tài)的。因此，如果不對(duì)全極化輻射計(jì)斯托克斯矢量矩陣的病態(tài)性進(jìn)行判定，當(dāng)選取病態(tài)的斯托克斯矢量矩陣進(jìn)行全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)時(shí)，微小的輸入條件變化很可能會(huì)引起校準(zhǔn)結(jié)果的較大變化。相當(dāng)于拓寬了全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果的誤差限，降低了校準(zhǔn)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法，解決現(xiàn)有方法不能在諸多可用于全極化輻射計(jì)定標(biāo)校準(zhǔn)的矩陣當(dāng)中，選取能更有效控制定標(biāo)結(jié)果誤差限的矩陣進(jìn)行校準(zhǔn)的問題。一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法的具體步驟如下
第一步設(shè)定全極化微波輻射計(jì)校準(zhǔn)裝置的初值
全極化微波輻射計(jì)校準(zhǔn)裝置的初值包括變溫定標(biāo)源A、變溫定標(biāo)源B、極化產(chǎn)生器、相位延遲板。變溫定標(biāo)源A包含的參數(shù)為變溫定標(biāo)源的發(fā)射率e及其物理溫度7，兩者相乘得到變溫定標(biāo)源A的輸出亮溫度7； (A)=^ro變溫定標(biāo)源B包含的參數(shù)為變溫定標(biāo)源B的發(fā)射率e及其物理溫度r，兩者相乘可以得到變溫定標(biāo)源的輸出亮溫度7； (B)=^ro極化產(chǎn)生器包括的參數(shù)有極化產(chǎn)生器線柵方向與被校輻射計(jì)垂直極化方向之間的夾角〃，以及極化產(chǎn)生器自身的物理溫度re。相位延遲板包括的參數(shù)有相位延遲板快慢軸對(duì)不同極化方向電磁波產(chǎn)生的相對(duì)相移ξ，以及相位延遲板慢軸與被校輻射計(jì)垂直極化方向之間的夾角令。
第二步確定過程矩陣&
全極化輻射計(jì)的輸出數(shù)據(jù)如公式(I)所示^
權(quán)利要求
1.一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法，其特征在于該方法的具體步驟為第一步設(shè)定全極化微波輻射計(jì)校準(zhǔn)裝置的初值全極化微波輻射計(jì)校準(zhǔn)裝置的初值包括變溫定標(biāo)源A、變溫定標(biāo)源B、極化產(chǎn)生器、相位延遲板；變溫定標(biāo)源A包含的參數(shù)為變溫定標(biāo)源的發(fā)射率e及其物理溫度T,兩者相乘得到變溫定標(biāo)源A的輸出亮溫度Tb (A) =eT ;變溫定標(biāo)源B包含的參數(shù)為變溫定標(biāo)源B的發(fā)射率e及其物理溫度Λ兩者相乘可以得到變溫定標(biāo)源的輸出亮溫度Tb (B) 二eT ;極化產(chǎn)生器包括的參數(shù)有極化產(chǎn)生器線柵方向與被校輻射計(jì)垂直極化方向之間的夾角〃，以及極化產(chǎn)生器自身的物理溫度;相位延遲板包括的參數(shù)有相位延遲板快慢軸對(duì)不同極化方向電磁波產(chǎn)生的相對(duì)相移(，以及相位延遲板慢軸與被校輻射計(jì)垂直極化方向之間的夾角第二步確定過程矩陣
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)方法，通過設(shè)定全極化微波輻射計(jì)校準(zhǔn)裝置的初值、確定過程矩陣、確定矩陣、確定矩陣的條件數(shù)、確定最小的來完成全極化微波輻射計(jì)的校準(zhǔn)。本方法給出了在諸多可以用于全極化輻射計(jì)定標(biāo)的向量中，選取哪些向量可以獲得更高定標(biāo)精度的一個(gè)判斷依據(jù)。采用最小條件數(shù)優(yōu)化后，得到的全極化輻射計(jì)校準(zhǔn)矩陣具有更小的條件數(shù)，使得矩陣求逆的結(jié)果更加穩(wěn)定，誤差限會(huì)更小，可以提高全極化輻射計(jì)的定標(biāo)精度。本發(fā)明方法的特征在于對(duì)全極化微波輻射計(jì)定標(biāo)反演矩陣施加誤差微擾矩陣，將定標(biāo)源溫度作為優(yōu)化參數(shù)，以及用最小條件數(shù)作為全極化微波輻射計(jì)定標(biāo)反演矩陣病態(tài)性判別的依據(jù)。
文檔編號(hào)G01J5/10GK102589716SQ20121007342
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者年豐, 程春悅, 陳晉龍 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第二研究院二〇三所