FY-3D微波成像仪非线性特征及计算方法优化
发布时间:2025-02-07 20:47
风云三号D星(FY-3D)微波成像仪采用10.65 GHz、18.7 GHz、23.8 GHz、36.5 GHz和89.0 GHz双极化通道对地表辐射信息进行测量,定标精度会直接影响遥感数据的准确性。影响定标精度的主要因素之一是成像仪系统的非线性特征,用物理参数—非线性系数表示。所以准确计算非线性系数是地面热真空定标试验的主要目的之一,在95—298 K范围内设置不同变温源温度点,每一个温度点对应一个非线性系数,这些非线性系数的平均值即是系统最终的非线性系数值。受系统原理和试验条件的限制,计算平均值时需要确定变温源温度的有效范围,目前使用的范围确定方法是设计师首先依据经验提出几组可能的温度范围,然后对比每个范围的定标结果,选出最优的温度范围。显然,这种方法很容易受到人为因素的影响,而且由于不具备遍历所有温度范围的试验条件,无法确定每个变温源温度点的有效性。为了准确获得非线性系数值,首先通过分析热真空定标试验数据证明非线性系数与场景亮温无关,然后提出了一种优化计算方法,采用t准则确定有效范围得到非线性系数值。对比优化前后两种方法的结果表明,新方法的非线性亮温拟合残差的平均值和标准差值以及...
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【部分图文】:
本文编号:4031277
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图1 定标原理示意图
因此线性亮温部分可以表示为线性定标方程的形式,如下然而,受接收机状态、工作环境等因素影响,输入亮温与输出电压之间并非严格的线性关系。Tnlin表示实际亮温与线性亮温之间的差值,即系统的非线性亮温,是影响成像仪系统定标精度的主要因素之一。
图2 接收机工作温度为15°C时各接收机通道每个变温源温度点对应的非线性系数及其标准偏差
地面定标试验时,共设置了95—298K范围内19个变温源温度。对应每个变温源温度,计算其非线性系数的标准偏差,可以得到代表非线性系数标准偏差的19个测量值。由于计算原理本身的限制,变温源温度为95K和298K的两个数据直接去掉,对剩余的17个测量值做t分布检验。图3接收机....
图3 接收机通道试验测量的非线性亮温曲线和非线性亮温拟合曲线
图2接收机工作温度为15°C时各接收机通道每个变温源温度点对应的非线性系数及其标准偏差图4各接收机通道非线性亮温拟合残差曲线
图4 各接收机通道非线性亮温拟合残差曲线
图3接收机通道试验测量的非线性亮温曲线和非线性亮温拟合曲线判别法流程图见图5,具体步骤如下。
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