当前位置:主页 > 科技论文 > 天文学论文 >

月壤厚度及介电常数反演研究

发布时间:2018-07-31 17:40
【摘要】:“嫦娥一号”探月卫星携带的微波探测仪(CELMS)是世界上首次在月球轨道上对月球进行观测的被动探测器。CELMS有四个工作频率:3.0,7.8,19.35和37GHz,通过多通道微波辐射亮温研究月壤特性,反演整个月球表面月壤厚度的分布是其重要任务之一。在轨运行期间,CELMS获得了大量的微波亮温数据,基本上覆盖了全月的范围。对CELMS观测数据的解析,将有助于研究者从中得出全月的月壤厚度、地形、矿物含量等信息,对人类探月有重要意义。 本文基于华中科技大学(HUST)探月组建立的月壤微波辐射亮温计算模型,分析了参数选取对模拟亮温的影响,模拟计算了全月的微波辐射亮温,并与CELMS实测微波亮温数据进行了比较。根据CELMS实测的微波亮温数据,分析了全月的亮温变化趋势。由于模拟计算的亮温与实测的亮温存在一定的差距,本文采用了统计分析的方法处理了实测亮温数据,并利用简化的模型得出了次表面等效发射率与月壤厚度和实测亮温之间的关系,利用处理后的数据和拟合的函数关系,,反演出了全月的月壤厚度,反演出的全月月壤厚度分布基本合理,反演的月海地区月壤的厚度与文献报道的厚度较为接近。基于精确的多层正向传输模型,本文构建出了月表介电常数与月壤辐射亮温之间的函数关系,分析发现利用该关系得出的37G通道午夜时刻模拟亮温与实测亮温数据较为接近。利用约束最优化搜索方法和午夜12点模拟、实测亮温,本文反演出了全月的月表介电常数,反演结果与文献给出的结果较为接近。
[Abstract]:The microwave detector (CELMS) carried by Chang 'e-1 lunar probe satellite is the first passive probe to observe the moon in lunar orbit in the world. CELMS has four working frequencies: 3.07.819.35 and 37GHz. The characteristics of lunar soil are studied by multi-channel microwave radiation bright temperature. It is one of the important tasks to retrieve the distribution of lunar soil thickness on the whole lunar surface. During orbit operation, CELMS has obtained a large amount of microwave bright temperature data, which basically covers the whole month. The analysis of CELMS observation data will be helpful for researchers to obtain the information of lunar soil thickness, topography, mineral content and so on, which is of great significance to human lunar exploration. Based on the model of bright temperature of lunar soil radiated by microwave radiation established by (HUST) in Huazhong University of Science and Technology, this paper analyzes the influence of parameter selection on the simulated brightness temperature, and simulates and calculates the bright temperature of microwave radiation in the whole month. The results are compared with the measured microwave brightness temperature data by CELMS. Based on the data of microwave brightness temperature measured by CELMS, the variation trend of bright temperature in the whole month is analyzed. Because there is a certain gap between the calculated brightness temperature and the measured light temperature, the method of statistical analysis is used to deal with the measured brightness temperature data. The relationship between the equivalent emissivity of the subsurface and the thickness of the lunar soil and the measured brightness temperature is obtained by using the simplified model. The thickness distribution of the whole lunar soil is basically reasonable, and the thickness of the retrieved lunar soil is close to that reported in the literature. Based on the accurate multilayer forward transmission model, the functional relationship between the monthly surface dielectric constant and the radiant light temperature of lunar soil is constructed. It is found that the simulated brightness temperature at midnight in 37G channel is close to the measured brightness temperature data. By using the constrained optimization search method, the 12:00 simulation at midnight and the measured brightness temperature, the monthly surface permittivity of the whole month is presented in this paper. The inversion results are close to the results given in the literature.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P184.63

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王世杰;李雄耀;唐红;李阳;;月面环境与月壤特性研究的主要问题探讨[J];地球化学;2010年01期

2 王振占;李芸;张晓辉;姜景山;胥传东;张德海;郭伟;;“嫦娥一号”卫星微波探测仪数据处理模型和月表微波亮温反演方法[J];中国科学(D辑:地球科学);2009年08期

3 李芸;王振占;姜景山;;月表温度剖面对于“嫦娥一号”卫星微波探测仪探测亮温影响的模拟研究[J];中国科学(D辑:地球科学);2009年08期

4 王振占;李芸;姜景山;李涤徽;;用“嫦娥一号”卫星微波探测仪亮温反演月壤厚度和~3He资源量评估的方法及初步结果分析[J];中国科学(D辑:地球科学);2009年08期

5 欧阳自远;李春来;邹永廖;张洪波;吕昌;刘建忠;刘建军;左维;苏彦;温卫斌;边伟;赵葆常;王建宇;杨建峰;常进;王焕玉;张晓辉;王世金;汪敏;任鑫;牟伶俐;孔德庆;王晓倩;王芳;耿良;张舟斌;郑磊;朱新颖;郑永春;李俊铎;邹小端;许春;施硕彪;高亦菲;高冠男;;绕月探测工程的初步科学成果[J];中国科学:地球科学;2010年03期

6 李雄耀;王世杰;陈丰;欧阳自远;程安云;李世杰;;月壤厚度的研究方法与进展[J];矿物学报;2007年01期

7 叶培建;黄江川;张廷新;孟林智;;嫦娥二号卫星技术成就与中国深空探测展望[J];中国科学:技术科学;2013年05期

8 法文哲;金亚秋;;“嫦娥”1号对月球表面微波辐射观测分析及其月壤厚度反演[J];中国科学:信息科学;2010年01期

9 姜景山;王振占;张晓辉;张德海;李芸;雷利卿;张卫国;崔海英;郭伟;李涤徽;董晓龙;刘和光;;微波月亮——人类对月球的全新视角——中国“嫦娥一号”卫星微波探测仪若干探测结果[J];遥感技术与应用;2009年04期

10 法文哲;金亚秋;;月球表面多通道辐射亮度温度的模拟与月壤厚度的反演[J];自然科学进展;2006年01期

相关博士学位论文 前2条

1 郑永春;模拟月壤研制与月壤的微波辐射特性研究[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2005年

2 孟治国;月壤参数的辐射传输模拟与查找反演技术研究[D];吉林大学;2008年

相关硕士学位论文 前5条

1 廖翼;月球表面物理温度分布模型及数值计算[D];华中科技大学;2011年

2 沈光耀;“嫦娥一号”微波探测仪数据预处理与分析[D];华中科技大学;2011年

3 胡小波;地形阴影对月表亮度温度影响的研究[D];华中科技大学;2011年

4 杜小赛;月球表层微波辐射模型及月壤厚度反演方法研究[D];华中科技大学;2011年

5 蓝爱兰;月球表层媒质的被动遥感机理及厚度反演研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2004年



本文编号:2156343

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/2156343.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3cd93***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com