龍亮王世濤周峰吳立民

（1北京空間機(jī)電研究所，北京 100076）

（2中國空間技術(shù)研究院，北京 100081）

1 引言

隨著空間遙感技術(shù)的發(fā)展與積累，定量化遙感的需求越來越迫切。通過對遙感器進(jìn)行輻射定標(biāo)，校正探測器的響應(yīng)不均勻性及建立遙感器輸出信號值與輸入能量值的函數(shù)關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)定量化遙感所必不可少的手段[1]。按照任務(wù)階段來劃分，遙感器在研制過程中以及研制完成后在地面進(jìn)行的一系列測試及試驗(yàn)中所進(jìn)行輻射定標(biāo)工作一般稱為地面輻射定標(biāo)（或發(fā)射前輻射定標(biāo)），而當(dāng)遙感器成功發(fā)射并在軌運(yùn)行后對遙感器進(jìn)行的輻射定標(biāo)工作稱為在軌輻射定標(biāo)（或發(fā)射后輻射定標(biāo)）。

空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)主要是指空間中在中長波紅外譜段接收相對距離很遠(yuǎn)而可視為“點(diǎn)目標(biāo)”的物體所輻射的紅外信號，從而對該物體進(jìn)行探測的系統(tǒng)?？臻g紅外天文望遠(yuǎn)鏡、天基導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星中的遙感載荷系統(tǒng)大多屬于此類系統(tǒng)。由于探測目標(biāo)相對于此類系統(tǒng)的張角大多小于系統(tǒng)的瞬時視場，則目標(biāo)相對于探測系統(tǒng)而言視為“點(diǎn)目標(biāo)”。另外，對于空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)所工作的中長波紅外譜段，為了實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的紅外探測，必須降低光學(xué)系統(tǒng)本身的溫度，減小背景的紅外輻射，這就要求探測光學(xué)系統(tǒng)必須采用空間低溫光學(xué)系統(tǒng)[2]。

空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)相對于一般對地觀測遙感器的區(qū)別決定了其進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)時必然也會有諸多特殊之處。本文正是基于這些特殊之處對其在軌輻射定標(biāo)方法進(jìn)行了介紹與分析。

2 國外空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌定標(biāo)方法介紹

一般對地觀測遙感器進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)時，可供選擇的定標(biāo)方法主要有三種：一是通過借助星上已有的定標(biāo)裝置（內(nèi)定標(biāo)源或漫反射板反射太陽光）進(jìn)行定標(biāo)；二是通過地物作為定標(biāo)源進(jìn)行場地定標(biāo)；三是用已定標(biāo)且定標(biāo)結(jié)果很好的在軌遙感器來標(biāo)定待定標(biāo)的遙感器所進(jìn)行的交叉定標(biāo)[3-4]。而對于空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)，第一種方法可以使用，但定標(biāo)源選取及安裝位置都需其對系統(tǒng)低溫工作環(huán)境的影響；第二種方法對于紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)中專門為深空為背景的那類探測系統(tǒng)局限性較大，因?yàn)槠涮綔y器動態(tài)范圍往往同以地球?yàn)楸尘暗妮椛湓床黄ヅ洌坏谌N方法應(yīng)用的前提是空間中相似的軌道上存在可用的功能相近、性能參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)類似的遙感器，而這對于總體數(shù)量相對較少、功能側(cè)重點(diǎn)多有不同的紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)，這種方法目前很難獲得應(yīng)用。所以各國空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)的研制者及輻射定標(biāo)工作者根據(jù)該系統(tǒng)自身特殊性，設(shè)計(jì)了適用于該系統(tǒng)進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)的方法，并付諸工程應(yīng)用。

使用星上內(nèi)定標(biāo)裝置來進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)，是空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌輻射定標(biāo)經(jīng)常使用的方法。此類星上定標(biāo)裝置通常由定標(biāo)源和必要的定標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)組成（有時候也只有定標(biāo)源而沒有定標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)）。通過定期開啟星上定標(biāo)裝置，產(chǎn)生在探測系統(tǒng)工作譜段上與探測器響應(yīng)性能相匹配的輻射，經(jīng)過定標(biāo)光路，為焦面探測器提供一個均勻的定標(biāo)輻射場。利用這種方法大多進(jìn)行的是相對輻射定標(biāo)或者是部分光路的絕對輻射定標(biāo)。

針對空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)點(diǎn)源探測的特點(diǎn)，結(jié)合空間紅外天文數(shù)據(jù)，使用選定已知輻射特性的恒星源來作為定標(biāo)源進(jìn)行系統(tǒng)的絕對輻射定標(biāo)，是另一種較為常用的在軌輻射定標(biāo)方法。

還有一種用于在軌絕對輻射定標(biāo)的方法是探測系統(tǒng)通過觀測衛(wèi)星所釋放專門用于輻射定標(biāo)的參考球的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)輻射定標(biāo)的。但此種方法在空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)的在軌輻射定標(biāo)中應(yīng)用次數(shù)并不是很多。

2.1 MSX在軌輻射定標(biāo)

MSX衛(wèi)星由美國約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室研制，于1996年4月發(fā)射入軌?？臻g紅外成像望遠(yuǎn)鏡SPIRIT III（Spatial Infrared Imaging Telescope III）是MSX上的一臺中長波紅外儀器設(shè)備。SPIRIT III探測的主要目標(biāo)是空間背景下的星體和氣輝極光等上層大氣現(xiàn)象以及其強(qiáng)度參數(shù)。SPIRIT III還將配合MSX上其他有效載荷驗(yàn)證導(dǎo)彈助推器熄火到再入大氣層即導(dǎo)彈飛行中段衛(wèi)星對導(dǎo)彈的識別與跟蹤技術(shù)[5]。SPIRIT III的工作譜段為在4.2～26.0μm劃分的6個譜段，其光學(xué)系統(tǒng)是一個高散射抑制的離軸反射望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，工作溫度為10～20K。SPIRIT III的焦平面組件由一個低溫空間分辨率輻射儀和一個光譜儀組成，工作溫度低于12K。

SPIRIT III的在軌相對輻射定標(biāo)工作主要由安裝于其內(nèi)部的三組內(nèi)定標(biāo)源來完成[6]。這三組定標(biāo)源的工作通過事先編寫好的編程指令來控制。它們會在SPIRIT III每個在軌數(shù)據(jù)采集事件（Data Collection Event，DCE）之前對探測器進(jìn)行測試以確認(rèn)其性能指標(biāo)在正常范圍之內(nèi)，否則不會進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作。第一組輻射計(jì)內(nèi)定標(biāo)源是在輻射計(jì)每個焦平面外殼上裝有一個內(nèi)定標(biāo)源，這兩個內(nèi)定標(biāo)源既可以一起使用也可以單獨(dú)使用。它們工作時產(chǎn)生的輻射直接照射在焦面探測器上。第二組內(nèi)定標(biāo)源也是輻射計(jì)內(nèi)定標(biāo)源，它的材料主要是電阻絲?？扉T反射電阻絲的紅外輻射經(jīng)過除去M1鏡（Mirror 1）和M2鏡（Mirror 2）的光路后進(jìn)入焦面FPA（Focal Plane Array）（如圖1所示）。而第三組內(nèi)定標(biāo)源是光譜儀的內(nèi)定標(biāo)源，材料同樣是電阻絲，同樣是經(jīng)過快門反射使得其紅外輻射進(jìn)入光譜儀的FPA中，只是其紅外輻射在快門上反射的位置同輻射計(jì)第二組內(nèi)定標(biāo)源反射的位置不一樣。三組內(nèi)定標(biāo)源在系統(tǒng)中的安裝位置如圖1所示。通過內(nèi)定標(biāo)源的工作，SPIRIT III焦面像元的響應(yīng)非均勻性得到了很好地校正。

圖1 SPIRIT III光路及內(nèi)定標(biāo)源安裝位置圖M1～M8為光學(xué)系統(tǒng)各級主次鏡，F(xiàn)1，F(xiàn)3，F(xiàn)5與 F6為折轉(zhuǎn)平面鏡Fig.1 SPIRIT III optical layout and locations of inner calibration sourcesM1through M8are primary and secondary mirrors，and F1，F(xiàn)3，F(xiàn)5，and F6are fold flats

SPIRIT III的在軌絕對輻射定標(biāo)工作主要通過觀測標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)星及觀測MSX自身所釋放參考球兩種方法來完成。

首先介紹觀測標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)星進(jìn)行在軌絕對輻射定標(biāo)的方法。根據(jù)SPIRIT III的工作譜段要求及探測器響應(yīng)特性，選取已知輻射特性的恒星進(jìn)行在軌絕對輻射定標(biāo)，是SPIRIT III在軌輻射定標(biāo)的又一手段。SPIRIT III選擇了名為αBoo的恒星進(jìn)行輻射測量來計(jì)算對點(diǎn)光源的輻射響應(yīng)，而αBoo在MSX帶內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)輻射通量由 Burdick 和 Morris[7]提供。 SPIRIT III還對基于 Cohen 等人標(biāo)準(zhǔn)的四顆恒星（αLyr，αCMa，αTau，βGem）進(jìn)行了觀測，以獨(dú)立評價其對αBoo定標(biāo)的效果（見表1）。[8]

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作為利用恒星進(jìn)行空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌輻射定標(biāo)的數(shù)據(jù)支撐，美國空軍地球物理實(shí)驗(yàn)室AFGL（Air Force Geophysics Laboratory）從20世紀(jì)80年代中期就開始建立相關(guān)的紅外恒星輻射特性數(shù)據(jù)庫[9]。它通過使用一系列具備空間紅外天文觀測能力的衛(wèi)星對星空中所能探測到的恒星進(jìn)行紅外譜段輻射特性的測量，并不斷通過所研制出的性能更好的遙感器的探測數(shù)據(jù)來更新已有的數(shù)據(jù)庫，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

另一種進(jìn)行在軌絕對輻射定標(biāo)的方法是觀測衛(wèi)星所釋放參考球。參考球是一種人工制造的紅外輻射源。MSX上載有5個一樣的參考球，在MSX的整個任務(wù)周期中參考球會被陸續(xù)釋放用作定標(biāo)工作[8][10]。當(dāng)它被釋放后開始遠(yuǎn)離MSX時，由于其與探測系統(tǒng)的距離及自身溫度都在不斷變化，故被探測系統(tǒng)探測到的由它所發(fā)出的紅外輻射可以滿足覆蓋SPIRIT III探測器的整個動態(tài)范圍的要求。而其釋放后的位置與速度變化已經(jīng)通過地面仿真精確預(yù)知，這樣結(jié)合實(shí)時的姿態(tài)及指向修正，可以使探測系統(tǒng)對其進(jìn)行很好的跟蹤探測。SPIRIT III對參考球觀測時間從參考球釋放后3min直至1h之后，這樣考慮的原因可能有：剛釋放后的參考球溫度較高，SPIRIT III對其立即觀測會造成探測器響應(yīng)飽和，無法進(jìn)行定標(biāo)工作。而參考球釋放出去后相對衛(wèi)星的速度約為10～15m/s，考慮光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)及探測器像元尺寸，需要讓參考球飛行較長時間后才能讓SPIRIT III達(dá)到點(diǎn)源成像的效果。

由此看出，MSX的SPIRIT III在整個任務(wù)壽命階段進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)時三種典型在軌輻射定標(biāo)方法都采用過，三種定標(biāo)方法的工作流程關(guān)系如圖 2所示，綜合定標(biāo)方法示意圖如圖3所示。

圖2 MSX在軌輻射定標(biāo)工作流程關(guān)系圖Fig.2 MSX in-orbit radiometric calibration process

圖3 MSX綜合定標(biāo)方法圖Fig.3 MSX compositive radiometric calibration methods

2.2 其他空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)的在軌輻射定標(biāo)

2.2.1 ISO的在軌輻射定標(biāo)

紅外空間觀測平臺ISO（Infrared Space Observatory）是由歐空局研制的一顆紅外觀測衛(wèi)星。ISO上的有效載荷中的“短波紅外光譜測量儀”（相對于整個2.5～240μm的譜段范圍，將2.5～45μm的范圍稱之為“短波”）SWS（Short-Wavelength Spectrometer）工作譜段為2.5～45μm。其在軌輻射定標(biāo)按時間順序分為兩個不同的階段：

第一個階段是在軌運(yùn)行的早期驗(yàn)證階段：通過SWS內(nèi)部的輻射源以及外部恒星源的輻射進(jìn)行輻射定標(biāo)，定標(biāo)結(jié)果用于與之前地面輻射定標(biāo)結(jié)果比對，完成在軌運(yùn)行狀態(tài)下對地面定標(biāo)結(jié)果的修正；

第二個階段為衛(wèi)星調(diào)試完畢后進(jìn)入任務(wù)運(yùn)行階段，通過對標(biāo)準(zhǔn)恒星的觀測而對載荷進(jìn)行各種輻射響應(yīng)參數(shù)測試。

ISO的SWS里安裝有多組內(nèi)部輻射源：第一組三個輻射源由小卷電阻絲組成，電阻絲可以被加熱到兩個不同的溫度。它們被安放在探測器附近，工作時產(chǎn)生的輻射直接照射到焦面探測器上，以進(jìn)行相對輻射定標(biāo)。第二組兩個輻射源位于靠近光譜儀入口的地方，由電阻絲和F-P濾光片組成，主要用來進(jìn)行波長定標(biāo)[11]。

2.2.2 ASTRO-F的在軌輻射定標(biāo)

紅外天文衛(wèi)星ASTRO-F是日本的第二顆紅外天文觀測衛(wèi)星，于2006年發(fā)射入軌，其主要任務(wù)為在2～200μm的譜段范圍內(nèi)探測紅外源。

ASTRO-F通過其內(nèi)部安裝的內(nèi)定標(biāo)燈每隔10～60s照射一次遠(yuǎn)紅外探測器（Far-Infrared Surveyor，F(xiàn)IS），為觀測探測器的短期響應(yīng)變化提供參考輻照度。而每隔10～30min一個被制冷的快門會關(guān)閉，以此來進(jìn)行暗電流測試。

通過觀測行星、小行星以及標(biāo)準(zhǔn)恒星的方法，ASTRO-F實(shí)現(xiàn)了對探測器響應(yīng)長期變化趨勢的監(jiān)視，完成了在軌絕對輻射定標(biāo)的工作。根據(jù)FIS的性能，選擇恒星星等在3～8之間的恒星，這樣通過計(jì)算可知FIS在每個軌道周期內(nèi)可以觀測大約70顆選定的標(biāo)準(zhǔn)恒星[12]。

2.2.3 WISE的在軌輻射定標(biāo)

寬視場紅外測量探測儀WISE（Wide-field Infrared Survey Explorer）由美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室研制，于2009年12月發(fā)射。WISE的研制目的是在2.8～28μm分四個成像通道進(jìn)行空間觀測。

WISE發(fā)射在軌后通過一個月的在軌校驗(yàn)（In-orbit Checkout，IOC）來完成包括在軌輻射定標(biāo)等諸多觀測宇宙深空前的準(zhǔn)備工作。在軌校驗(yàn)的前兩周時間里WISE整個望遠(yuǎn)鏡的前蓋是閉合的。此時波長較長的3、4通道（中心波長分別為12μm與23μm）的探測器是處于飽和狀態(tài)的，而波長較短的1、2通道（中心波長分別為3.3μm與4.7μm）的探測器陣列的響應(yīng)線性度（絕對輻射定標(biāo)的部分內(nèi)容）是通過載荷的內(nèi)定標(biāo)源來測定的，內(nèi)定標(biāo)源安裝在光學(xué)系統(tǒng)次鏡上。而在兩周后望遠(yuǎn)鏡的前蓋開啟并被拋棄后，之前未進(jìn)行響應(yīng)線性度測試的3、4通道通過對同一組標(biāo)準(zhǔn)恒星進(jìn)行不同積分時間的觀測來完成響應(yīng)線性度測試[13]。

3 空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌輻射定標(biāo)方法分析

3.1 輻射定標(biāo)流程及評估

輻射定標(biāo)實(shí)際上是一個標(biāo)準(zhǔn)建立與標(biāo)準(zhǔn)傳遞的過程[14]。所以整個定標(biāo)工作可以圍繞3部分工作展開：1）輻射標(biāo)準(zhǔn)的選定與建立；2）標(biāo)準(zhǔn)通過定標(biāo)鏈路逐級傳遞到遙感器；3）定標(biāo)數(shù)據(jù)的處理及應(yīng)用（如圖4所示）而一般定標(biāo)精度主要取決于第一和第二部分。對于空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌輻射定標(biāo)來說，由于對定標(biāo)空間及時間的限制因素較多，探測目標(biāo)輻射信息較為特殊，第一部分需著重考慮定標(biāo)源的可行性，第二部分則考慮定標(biāo)鏈路的長度及各環(huán)節(jié)所帶入的誤差大小問題。同時，對待定標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)級定標(biāo)時，需要盡量使得定標(biāo)方法覆蓋全光路、全工作波段、全口徑、全視場、全動態(tài)范圍等各個方面，這樣才能得到對待定標(biāo)系統(tǒng)整體性能的全面、綜合評估。

圖4 輻射定標(biāo)流程圖Fig.4 Radiometric calibration process

3.2 三種在軌輻射定標(biāo)方法優(yōu)缺點(diǎn)分析與比較

3.2.1 基于星上定標(biāo)裝置的方法優(yōu)缺點(diǎn)分析

基于星上定標(biāo)裝置的定標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)在于能讓焦面比較好地獲得均勻的輻射而進(jìn)行相對輻射定標(biāo)，同時由于是星上內(nèi)部裝置，可以較好地安排及控制其工作時段及能量輸出的量級，可以完成全動態(tài)范圍內(nèi)的輻射定標(biāo)。實(shí)際上它已經(jīng)是目前各種遙感器在軌輻射定標(biāo)的主要手段之一。

基于星上定標(biāo)裝置的定標(biāo)方法的缺點(diǎn)在于一般定標(biāo)裝置都安裝在系統(tǒng)光路中或直接在焦面前，這樣無法完成系統(tǒng)全光路定標(biāo)，無法對系統(tǒng)的整體的響應(yīng)不均勻性進(jìn)行有效的評價。

該方法在目前空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)在軌輻射定標(biāo)方法中是唯一能產(chǎn)生覆蓋整個焦面探測器均勻輻射的方法，故此種方法一般情況下多用于進(jìn)行相對輻射定標(biāo)。但實(shí)際上若能在定標(biāo)時精確測量或計(jì)算出到達(dá)焦面的輻照度，此種方法也可用作絕對輻射定標(biāo)。只不過一般只能對系統(tǒng)部分光路及焦面進(jìn)行絕對輻射定標(biāo)。

3.2.2 基于恒星源的方法優(yōu)缺點(diǎn)分析

基于恒星源進(jìn)行的絕對輻射定標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)在于整個定標(biāo)鏈路相對簡單，從而影響定標(biāo)精度的誤差源相對較少，定標(biāo)源到系統(tǒng)入瞳處的能量的穩(wěn)定性較高，同時定標(biāo)進(jìn)行的是全光路輻射定標(biāo)，可以考察整個探測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但對空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)來說，利用恒星源進(jìn)行輻射定標(biāo)，最重要的意義在于恒星在一定程度上模擬了系統(tǒng)工作時對點(diǎn)目標(biāo)探測的情形，從而使定標(biāo)更接近于系統(tǒng)真實(shí)的工作狀態(tài)。這使其具有相對于使用擴(kuò)展源進(jìn)行絕對輻射定標(biāo)所無法比擬的優(yōu)勢。而具體說來，對于此種系統(tǒng)，如果不采用點(diǎn)源進(jìn)行絕對輻射定標(biāo)的話，由于點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF的影響，會使得點(diǎn)源在焦面上的成像不是一個點(diǎn)，而將是一個彌散斑，而彌散斑的大小與目標(biāo)自身對系統(tǒng)的張角及PSF都相關(guān)。而目標(biāo)對系統(tǒng)張角越小，PSF的影響相對就變得越大，從而其對探測性能的影響也就越大。而焦面上彌散斑大小及其相對于探測像元的位置（考慮到填充因子的影響）都有多種情況，這將對最后的定標(biāo)結(jié)果產(chǎn)生重要的影響。所以利用恒星源進(jìn)行定標(biāo)時就可以采取一定的技術(shù)手段來定量分析及評估這些因素對定標(biāo)結(jié)果影響，進(jìn)而對定標(biāo)結(jié)果進(jìn)行更精確的修正，保證系統(tǒng)對紅外點(diǎn)目標(biāo)探測時能更精確地獲得其輻射能量信息。

此方法的局限性在于對所選定的標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)恒星，其光譜輻射特性的獲知需建立在大量已有天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，已有數(shù)據(jù)的精度很大程度上決定此種方法的定標(biāo)精度。此外恒星在系統(tǒng)入瞳處的輻照度恒定，使得此種方法幾乎不可能覆蓋探測器的整個動態(tài)范圍，并且只能實(shí)現(xiàn)局部探測像元的絕對輻射定標(biāo)。要將絕對輻射定標(biāo)擴(kuò)展到所有像元上，則必須結(jié)合相對定標(biāo)的結(jié)果。

3.2.3 基于參考球的方法優(yōu)缺點(diǎn)分析

基于釋放參考球進(jìn)行的絕對輻射定標(biāo)，由于參考球同衛(wèi)星的距離以及參考球在空間中溫度是不斷變化（這種變化通過建立熱平衡模型可以預(yù)知）的，所以其在系統(tǒng)入瞳處的輻照度也是變化的，這能有效的彌補(bǔ)利用恒星進(jìn)行絕對輻射定標(biāo)時不能覆蓋探測器的整個動態(tài)范圍的不足。如果參考球的制造工藝能保證在較高水平以及空間環(huán)境影響所產(chǎn)生的定標(biāo)誤差能限制得較好的話，使用參考球定標(biāo)的譜段間定標(biāo)精度要比使用恒星定標(biāo)高。

同時，使用釋放參考球進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)的方法在工程實(shí)現(xiàn)上也是上述幾種方法中難度最大的，所以至今為止實(shí)際應(yīng)用的范例很少。若采用此種方法，首先要解決的關(guān)鍵問題是參考球釋放出去以后的溫度預(yù)估。這需要大量地球及太陽背景空間數(shù)據(jù)作為地面仿真輸入，才能實(shí)現(xiàn)對參考球在軌釋放后溫度的實(shí)時預(yù)估。而這些數(shù)據(jù)需要通過大量的空間基礎(chǔ)科學(xué)試驗(yàn)獲得。其次是釋放時參考球的指向控制及釋放后探測系統(tǒng)將其捕獲于視場中的指向控制問題。參考球釋放后的溫度預(yù)估同其空間軌道密切相關(guān)，所以在釋放時就需精確控制其釋放指向與初速度，然后計(jì)算出其空間運(yùn)行軌跡，再依此控制探測系統(tǒng)的觀測指向。這些需要衛(wèi)星有很高的指向控制精度，工程實(shí)現(xiàn)起來難度較大。

3.2.4 三種方法優(yōu)缺點(diǎn)比較

綜上所述，適用于空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)的三種在軌輻射定標(biāo)方法優(yōu)缺點(diǎn)比較如表2所示。

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4 結(jié)束語

本文在明確空間紅外點(diǎn)目標(biāo)遙感探測系統(tǒng)進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)時同一般對地觀測遙感器相比所存在區(qū)別及差異的基礎(chǔ)之上，介紹了成功進(jìn)行過在軌輻射定標(biāo)的該類載荷所使用的輻射定標(biāo)方法并加以分析。

從分析結(jié)果可以看出，只靠一種定標(biāo)方法是很難滿足所有輻射定標(biāo)要求的。所以，在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)采取多種方法進(jìn)行在軌輻射定標(biāo)（如圖3所示），綜合考慮定標(biāo)結(jié)果，這樣才能有效提高定標(biāo)精度，提升整個遙感探測系統(tǒng)工作性能。

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