大动态范围辐射标准传递技术研究
发布时间：2023-05-03 21:52
随着遥感和光电探测技术的进步,微光遥感也得到了发展。微光遥感器响应范围在7-8个量级,为满足微光遥感器实验室辐射定标需求,需要拓展目前实验室辐射标准的动态范围。辐射标准动态范围拓展的难点是辐射源动态范围如何拓展以及辐射标准如何传递。本文围绕辐射源动态范围拓展和辐射标准传递,开展了大动态范围辐射标准传递技术研究。本文以实验室辐照度标准灯-漫射板系统为辐射标准,提出了以大动态范围可调节积分球为辐射源,基于等色温调节的大动态范围辐射标准传递链路。积分球辐射源动态调节范围大,根据不同亮度等级调节方式的差异,将其分为常规模式和微光模式。常规模式下通过高光谱辐射计将灯-板系统的辐射标准传递到积分球辐射源各亮度等级。受高光谱辐射计响应动态范围限制,微光模式下首先通过高光谱辐射计对微光模式下最亮状态定标,并以此为参考点。根据等色温调节原理,通过经响应线性标校的硅探测器,将辐射标准传递到低亮度等级,实现辐射标准大动态范围拓展。为了分析微光模式下硅探测器响应非线性对辐射标准传递精度的影响,通过光束叠加法标校了硅探测器在9个量级范围内的响应线性。针对积分器辐射源动态范围拓展的技术难点,提出了大动态范围积分球...
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 辐射定标的意义
1.2 辐射定标在光学遥感中的应用
1.2.1 实验室定标
1.2.2 在轨定标
1.3 微光遥感技术的发展
1.3.1 美国国防气象卫星DMSP-OLS
1.3.2 VIIRS微光通道辐射计DNB
1.3.3 微光遥感器实验室定标国内外研究现状
1.4 论文的研究意义和主要内容
1.4.1 论文的研究意义
1.4.2 论文主要内容
1.5 本章小结
第2章 辐射标准传递原理
2.1 辐射初级标准
2.1.1 黑体辐射初级标准
2.1.2 低温辐射计
2.2 辐射标准传递方法
2.2.1 基于辐射源的传递方法
2.2.2 基于探测器的传递方法
2.3 本章小结
第3章 大动态范围辐射标准传递方法
3.1 实验室工作标准拓展范围分析
3.2 积分球辐射源出射辐亮度动态范围拓展方法
3.3 辐射标准传递链路研究
3.4 等色温调节原理
3.5 本章小结
第4章 硅探测器宽动态范围响应线性标校
4.1 硅探测器响应线性测量方法分析
4.1.1 间接测量法
4.1.2 直接测量法
4.2 基于双LED光源积分球的硅探测器响应线性测量方法
4.2.1 测量原理
4.2.2 监视探测器
4.2.3 实验装置
4.3 实验结果与分析
4.3.1 硅探测器响应非线性测量结果
4.3.2 LED光谱漂移影响分析
4.4 本章小结
第5章 大动态范围可调节积分球辐射源的研制方法
5.1 积分球出射辐亮度与积分球开口尺寸的关系
5.2 积分球辐射源能量估算
5.2.1 黑体辐射计算方法
5.2.2 能量比对法
5.2.3 照明光源功率计算
5.3 均匀性分析与光源排布
5.3.1 均匀性分析
5.3.2 灯泡的排布
5.3.3 石英板的筛选
5.4 监视辐射计的设计
5.4.1 消光筒的设计
5.4.2 窄带滤光片
5.5 大动态范围多级可调节光阑的设计
5.5.1 不同叶片形状实现调节范围的分析
5.5.2 可调光阑性能测试
5.5.3 可调光阑测试结果
5.6 辐亮度等级调节
5.7 热量分析
5.8 积分球辐射源最终设计方案
5.9 本章小结
第6章 积分球辐射源性能检测与辐射标准传递不确定度分析
6.1 积分球辐射源的性能检测
6.1.1 积分球辐射源出射辐亮度定标
6.1.2 输出稳定性检测
6.1.3 积分球面均匀性检测
6.1.4 积分球角度均匀性检测
6.2 硅探测器线性检测不确定度分析
6.3 积分球出射辐亮度不确定度分析
6.3.1 常规模式下积分球出射辐亮度定标不确定度
6.3.2 微光模式下积分球出射辐亮度定标不确定度
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3807352
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 辐射定标的意义
1.2 辐射定标在光学遥感中的应用
1.2.1 实验室定标
1.2.2 在轨定标
1.3 微光遥感技术的发展
1.3.1 美国国防气象卫星DMSP-OLS
1.3.2 VIIRS微光通道辐射计DNB
1.3.3 微光遥感器实验室定标国内外研究现状
1.4 论文的研究意义和主要内容
1.4.1 论文的研究意义
1.4.2 论文主要内容
1.5 本章小结
第2章 辐射标准传递原理
2.1 辐射初级标准
2.1.1 黑体辐射初级标准
2.1.2 低温辐射计
2.2 辐射标准传递方法
2.2.1 基于辐射源的传递方法
2.2.2 基于探测器的传递方法
2.3 本章小结
第3章 大动态范围辐射标准传递方法
3.1 实验室工作标准拓展范围分析
3.2 积分球辐射源出射辐亮度动态范围拓展方法
3.3 辐射标准传递链路研究
3.4 等色温调节原理
3.5 本章小结
第4章 硅探测器宽动态范围响应线性标校
4.1 硅探测器响应线性测量方法分析
4.1.1 间接测量法
4.1.2 直接测量法
4.2 基于双LED光源积分球的硅探测器响应线性测量方法
4.2.1 测量原理
4.2.2 监视探测器
4.2.3 实验装置
4.3 实验结果与分析
4.3.1 硅探测器响应非线性测量结果
4.3.2 LED光谱漂移影响分析
4.4 本章小结
第5章 大动态范围可调节积分球辐射源的研制方法
5.1 积分球出射辐亮度与积分球开口尺寸的关系
5.2 积分球辐射源能量估算
5.2.1 黑体辐射计算方法
5.2.2 能量比对法
5.2.3 照明光源功率计算
5.3 均匀性分析与光源排布
5.3.1 均匀性分析
5.3.2 灯泡的排布
5.3.3 石英板的筛选
5.4 监视辐射计的设计
5.4.1 消光筒的设计
5.4.2 窄带滤光片
5.5 大动态范围多级可调节光阑的设计
5.5.1 不同叶片形状实现调节范围的分析
5.5.2 可调光阑性能测试
5.5.3 可调光阑测试结果
5.6 辐亮度等级调节
5.7 热量分析
5.8 积分球辐射源最终设计方案
5.9 本章小结
第6章 积分球辐射源性能检测与辐射标准传递不确定度分析
6.1 积分球辐射源的性能检测
6.1.1 积分球辐射源出射辐亮度定标
6.1.2 输出稳定性检测
6.1.3 积分球面均匀性检测
6.1.4 积分球角度均匀性检测
6.2 硅探测器线性检测不确定度分析
6.3 积分球出射辐亮度不确定度分析
6.3.1 常规模式下积分球出射辐亮度定标不确定度
6.3.2 微光模式下积分球出射辐亮度定标不确定度
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3807352
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3807352.html
