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风云三号D星红外高光谱大气探测仪零光程差检测
被引量：
4
1
作者
邵春沅
顾明剑
+1 位作者
漆成莉
吴春强
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期2573-2580,共8页
红外高光谱大气探测仪是我国第二代极轨气象卫星风云三号D星搭载的大气探测仪器。干涉图零光程差位置的确定是干涉图叠加和傅里叶变换的前提,在实际应用中由于仪器自身和环境因素的影响使其确定困难。本文根据红外高光谱大气探测仪的在...
红外高光谱大气探测仪是我国第二代极轨气象卫星风云三号D星搭载的大气探测仪器。干涉图零光程差位置的确定是干涉图叠加和傅里叶变换的前提,在实际应用中由于仪器自身和环境因素的影响使其确定困难。本文根据红外高光谱大气探测仪的在轨实测数据,分析了零光程差偏差对数据反演的影响,分别以最大相关法和定标光谱虚部最小法,检测干涉图的零光程差位置。干涉图校准后黑体和冷空光谱的相位差在π附近。定标光谱虚部在0附近,仅表征噪声。该方法能够很好地用于风云三号D星红外高光谱大气探测仪的数据预处理。
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关键词
傅里叶光谱仪
复数
定标
零光程差
虚部
下载PDF
职称材料
傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究
被引量：
1
2
作者
刘加庆
李志增
+4 位作者
李婧
刘雷
刘磊
郭洪龙
王建国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期3328-3335,共8页
相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱...
相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱相位分解为干涉仪温度相关的仪器相位和零光程点采样误差相关的线性相位。其中,仪器相位主要由傅里叶光谱仪自身特性决定,受到干涉仪温度波动影响,干涉仪温度稳定时的仪器相位大致为常数;零光程差点采样误差是线性相位的主要来源,并且每次测量时的采样零光程差点位置都有所不同,这会导致每个获取干涉数据的光谱相位不同。假设干涉仪稳定在温度限内的仪器相位大致为常数,就可将相位处理简化为对线性相位的校正,而包含仪器相位的剩余相位则可在后续的辐射定标过程中予以剔除。相位处理的具体流程如下,获取反演光谱相位数据后,考虑仪器相位的温度相关性,首先采用最小二乘拟合方法提取线性相位项,然后基于提取的线性相位对干涉数据进行对称化处理,对称化处理后的干涉数据相位足够稳定,允许通过光谱均值降低振动等物理效应的干扰,最后在辐射定标过程中,使用复数辐射定标流程,并取定标结果实部作为目标场景的标定光谱辐射数据,即可移除大部分仪器相位,从而完成了相位校正。实验验证环节,首先采用最小拟合方法得到并移除测量光谱的线性相位项后,分析了不同阶次拟合多项式对仪器相位提取精度的影响,结果表明, 5次多项式即可满足需求,此时的均方误差为0.13 rad,更高阶次不会继续改善提取精度。然后基于5次多项式,获取了干涉仪温度为283, 290和300 K时的仪器相位。测量光谱数据移除线性相位和仪器相位后,残余相位误差为幅值在零点处分布的随机噪声,结果表明仪器相位具有
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关键词
红外傅里叶光谱仪
相位处理
仪器相位
复数
辐射
定标
下载PDF
职称材料
题名
风云三号D星红外高光谱大气探测仪零光程差检测
被引量：
4
1
作者
邵春沅
顾明剑
漆成莉
吴春强
机构
中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像重点实验室
国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期2573-2580,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2018YFB0504800,No.2018YFB0504802)。
文摘
红外高光谱大气探测仪是我国第二代极轨气象卫星风云三号D星搭载的大气探测仪器。干涉图零光程差位置的确定是干涉图叠加和傅里叶变换的前提,在实际应用中由于仪器自身和环境因素的影响使其确定困难。本文根据红外高光谱大气探测仪的在轨实测数据,分析了零光程差偏差对数据反演的影响,分别以最大相关法和定标光谱虚部最小法,检测干涉图的零光程差位置。干涉图校准后黑体和冷空光谱的相位差在π附近。定标光谱虚部在0附近,仅表征噪声。该方法能够很好地用于风云三号D星红外高光谱大气探测仪的数据预处理。
关键词
傅里叶光谱仪
复数
定标
零光程差
虚部
Keywords
Fourier spectrometer
complex calibration
zero optical path difference
imaginary part
分类号
TP732.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究
被引量：
1
2
作者
刘加庆
李志增
李婧
刘雷
刘磊
郭洪龙
王建国
机构
中电科仪器仪表有限公司
电子测试技术重点实验室
山东科技大学电子信息工程学院
中国电子科技集团公司第四十一研究所
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期3328-3335,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFF0106900)
国家自然科学基金项目(61727821)
+1 种基金
预研基金项目(JZX7Y2019XXXXX01)
电子测试技术重点实验室稳定经费支持计划项目(KWD03012003)资助。
文摘
相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱相位分解为干涉仪温度相关的仪器相位和零光程点采样误差相关的线性相位。其中,仪器相位主要由傅里叶光谱仪自身特性决定,受到干涉仪温度波动影响,干涉仪温度稳定时的仪器相位大致为常数;零光程差点采样误差是线性相位的主要来源,并且每次测量时的采样零光程差点位置都有所不同,这会导致每个获取干涉数据的光谱相位不同。假设干涉仪稳定在温度限内的仪器相位大致为常数,就可将相位处理简化为对线性相位的校正,而包含仪器相位的剩余相位则可在后续的辐射定标过程中予以剔除。相位处理的具体流程如下,获取反演光谱相位数据后,考虑仪器相位的温度相关性,首先采用最小二乘拟合方法提取线性相位项,然后基于提取的线性相位对干涉数据进行对称化处理,对称化处理后的干涉数据相位足够稳定,允许通过光谱均值降低振动等物理效应的干扰,最后在辐射定标过程中,使用复数辐射定标流程,并取定标结果实部作为目标场景的标定光谱辐射数据,即可移除大部分仪器相位,从而完成了相位校正。实验验证环节,首先采用最小拟合方法得到并移除测量光谱的线性相位项后,分析了不同阶次拟合多项式对仪器相位提取精度的影响,结果表明, 5次多项式即可满足需求,此时的均方误差为0.13 rad,更高阶次不会继续改善提取精度。然后基于5次多项式,获取了干涉仪温度为283, 290和300 K时的仪器相位。测量光谱数据移除线性相位和仪器相位后,残余相位误差为幅值在零点处分布的随机噪声,结果表明仪器相位具有
关键词
红外傅里叶光谱仪
相位处理
仪器相位
复数
辐射
定标
Keywords
Infrared fourier transform spectrometer
Phase processing
Instrument phase
Complex radiometric calibration
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风云三号D星红外高光谱大气探测仪零光程差检测
邵春沅
顾明剑
漆成莉
吴春强
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
下载PDF
职称材料
2
傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究
刘加庆
李志增
李婧
刘雷
刘磊
郭洪龙
王建国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
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