“高分五号”全谱段相机可展开定标漫反射板设计

发布时间：2022-01-06 09:24

　　为了对"高分五号"卫星全谱段光谱成像仪的太阳反射谱段辐射性进行长期监测与校正,并针对其谱段范围宽、精度要求高、口径大、使用寿命长等特点与要求,优化设计了可展开的漫反射板进行全光路全视场的辐射定标。定标漫反射板安装在相机光学系统的前端侧面,不影响相机正常成像,在定标时通过驱动机构展开漫反射板到相机前端,根据"高分五号"卫星轨道特点、定标能量要求及相机安装矩阵等设计定标漫反射板展开角度为39°。研制了430 mm×430 mm大尺寸聚四氟乙烯漫反射板组件以保证在展开时满足全光路全视场的定标,漫反射板在420～2 400 nm光谱范围内半球反射率高于95%,在相机观测方向BRDF变化优于2.5%。同时,设计了漫反射板稳定性监视辐射计用于监测漫反射板在轨性能衰减,监测精度1.5%。在轨定标精度分析为4.76%,满足指标要求。 

【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

漫反射板星上定标原理示意

全谱段相机采用可展开漫反射板进行全光路全视场定标,漫反射板安装在相机光学系统的前端侧面,不影响相机正常成像,在定标时通过驱动机构展开漫反射板到相机前端,如图2所示。基于此下面进行展开角度分析。2.1 在轨定标时太阳位置分析

GF-5卫星运行于太阳同步轨道,轨高705 km,升交点地方时13:30,卫星在南极上空附近从阴影区进入光照区时进行基于漫反射板的辐射定标,确定此时太阳向量r在卫星本体坐标系S-XsYsZs下的俯仰角Ei(0°～90°)和方位角Az(-180°～180°),如图3所示。太阳俯仰角、方位角是漫反射板设计的输入条件,可通过STK快速方便的进行分析计算,约束条件除满足上述定标时机基本要求外,还应考虑大气、地方时漂移的影响。根据国际星上高光谱载荷的实际观测结果分析,当卫星星下点太阳天顶角δ≥104°时,地球大气杂散光影响可忽略,适宜进行定标。GF-5临界定标时卫星星下点地物对应的太阳天顶角δ取值为105°。

【参考文献】：
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本文编号：3572196