中紅外能量比較系統(tǒng)的研制.pdf

1、我國(guó)是少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立完成衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的國(guó)家之一。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,特別是深空探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,迫切地要求提高衛(wèi)星數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度以及對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化處理。但我國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的利用率一直不高,我國(guó)遙感數(shù)據(jù)提取利用率還不到獲取量的5％。究其原因,星上定標(biāo)系統(tǒng)中的定標(biāo)黑體的輻射特性評(píng)估理論和評(píng)價(jià)特性不完善是限制衛(wèi)星數(shù)據(jù)利用率的主要原因之一,因此校準(zhǔn)星上定標(biāo)系統(tǒng)中定標(biāo)黑體特性的這項(xiàng)工作具有重要意義。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于黑體發(fā)射率的研究較多的是進(jìn)行理論

2、上的評(píng)估。特別是對(duì)于大口徑面源黑體的研究,目前我國(guó)尚無(wú)實(shí)用可靠的評(píng)估方法。而且我國(guó)在低溫黑體輻射特性校準(zhǔn)方面的研究也尚在進(jìn)行中。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文采用能量比較法將星上定標(biāo)黑體——低溫面源黑體的有效發(fā)射率溯源到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)空腔黑體,進(jìn)而設(shè)計(jì)了中紅外能量比較儀系統(tǒng)。
　　本研究以黑體的三大輻射定律為理論基礎(chǔ),在總結(jié)研究現(xiàn)有的黑體輻射特性評(píng)估理論和常用的黑體輻射校準(zhǔn)裝置的基礎(chǔ)上，結(jié)合本課題的實(shí)際情況,采用能量比較法實(shí)現(xiàn)面源黑體發(fā)射率傳遞,

3、建立發(fā)射率傳遞的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)建立的發(fā)射率傳遞數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體方案,搭建能量比較系統(tǒng)的硬件平臺(tái),包括光學(xué)傳遞系統(tǒng)、調(diào)制盤(pán)系統(tǒng)、前置和鎖相放大器、數(shù)據(jù)采集模塊以及量程控制系統(tǒng)等。然后以LabVIEW2010為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),編寫(xiě)系統(tǒng)的測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理軟件。采用研制出的比較儀系統(tǒng),在要求的溫度范圍內(nèi)的不同溫度下,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)空腔黑體和待測(cè)面源黑體進(jìn)行大量的測(cè)試實(shí)驗(yàn),得出的低溫面源黑體發(fā)射率的值為0.930,符合理論計(jì)算的范圍,且在該次測(cè)量下