星载微波辐射计的定标精度分析

论文摘要

星载微波辐射计已经发展成为对地观测、大气探测与空间探测的重要手段,它全天时、全天候观测以及具有一定穿透能力的特点使得它在遥感领域占有特别重要的地位。定标是辐射计进行定量化应用的前提,定标精度是微波辐射计各个指标,如灵敏度、稳定性、线性度的综合表现,因此对影响定标精度的因素及其规律进行分析有助于辐射计系统的设计。星载微波辐射计通常采用两种定标方式:一种称为单支路周期定标,将辐射计的接收机和天线作为一个整体安装在转台上,通过扫描机构驱动转台,周期地测量高、低温定标源来实现两点定标;一种称为多支路周期定标,采用一指向冷空的喇叭天线与接收机内部的匹配负载构成两点定标系统,通过定标开关切换,周期地完成对高、低温定标源的测量来实现两点定标。在这种定标方式中,定标源及观测信号经过不同的路径进入接收机,其定标过程及定标算法都较单支路定标复杂,也是目前星载微波辐射计经常使用的一种定标方法,本文对采用多支路周期定标的星载微波辐射计进行定标精度分析。本文首先描述了多支路周期定标过程并建立了定标方程,根据定标方程,分析了星载微波辐射计接收机前端的传输网络、接收机的线性度、灵敏度及辐射计的A/D量化误差等误差源对定标精度的影响,其结果有助于分析采用多支路周期定标法的星载微波辐射计的定标精度。另外,分析得到的传输网络中各元件参数对定标精度的影响规律,还为星载微波辐射计的系统设计提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.1.1 选题的目的
• 1.1.2 选题的意义
• 1.2 国内外星载微波辐射计及其定标
• 1.2.1 国外星载微波辐射计及其定标
• 1.2.2 国内星载微波辐射计及其定标
• 1.3 星载微波辐射计的发展趋势及定标的关键技术问题
• 1.3.1 星载微波辐射计的发展趋势
• 1.3.2 星载微波辐射计定标的关键问题
• 1.4 研究的主要内容
• 第二章 微波辐射计及其定标原理和方法
• 2.1 微波辐射计的工作原理
• 2.1.1 黑体的微波辐射特性
• 2.1.2 灰体的微波辐射特性
• 2.1.3 微波辐射计的工作原理
• 2.2 微波辐射计系统的分类
• 2.2.1 全功率型微波辐射计
• 2.2.2 狄克（DICKE）辐射计
• 2.2.3 自动增益控制型辐射计
• 2.2.4 附加噪声辐射计
• 2.2.5 综合孔径微波辐射计
• 2.2.6 全极化微波辐射计
• 2.3 微波辐射计的定标
• 2.3.1 微波辐射计的基本定标原理
• 2.3.2 微波辐射计的定标步骤
• 2.4 小结
• 第三章 星载微波辐射计的定标精度模型
• 3.1 星载微波辐射计的定标
• 3.1.1 星载微波辐射计的定标过程
• 3.1.2 多支路定标法
• 3.2 星载微波辐射计的定标精度模型
• 3.2.1 星载微波辐射计的定标方程
• 3.2.2 星载辐射计的定标精度模型
• 3.3 小结
• 第四章 传输网络对定标精度的影响
• 4.1 传输网络对定标精度影响的数学模型
• 4.2 正交试验设计法介绍
• 4.2.1 正交法的基本概念
• 4.2.2 正交法的统计分析方法
• 4.2.3 正交法的使用步骤
• 4.3 冷空支路传输网络的影响
• 4.3.1 利用正交法分析冷空传输网络对定标精度的影响
• 4.3.2 传输网络对定标精度的影响规律
• 4.4 观测支路传输网络的影响规律
• 4.5 地面定标试验
• 4.6 小结
• 第五章 其他因素对定标精度的影响
• 5.1 微波辐射计线性度对定标精度的影响
• 5.1.1 微波辐射计线性度的测量
• 5.1.2 非线性定标误差
• 5.2 灵敏度对定标精度的影响
• 5.3 量化误差对定标精度的影响
• 5.4 小结
• 第六章 总结
• 6.1 小结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢