【摘要】：大氣校正是提高遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量,提升光學遙感衛(wèi)星圖像清晰度和分辨率的有效手段。校正效果依賴于獲取大氣光學參量的維度和精度。偏振遙感觀測可以有效扣除地表背景輻射的影響,應用更精確的大氣散射模型數(shù)據(jù),獲得更精確的氣溶膠反演精度,大氣校正更為準確和充分,是目前大氣校正的有力手段。高精度的偏振測量技術(shù)是保證氣溶膠參數(shù)反演精度和大氣校正效果的關(guān)鍵,也是偏振遙感觀測的關(guān)鍵技術(shù)。本論文主要是對一種星載偏振掃描儀的高偏振測量精度的影響因素、系統(tǒng)定標及檢測方法進行了研究。論文介紹了偏振測量技術(shù)的數(shù)學基礎(chǔ)并總結(jié)了不同偏振測量方法的數(shù)據(jù)還原算法,描述了偏振掃描儀的偏振測量方案及光學原理,對載荷的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)進行了分析,重點對偏振掃描儀的偏振測量精度進行了較全面的分析,將誤差因素分為儀器偏振測量方案非理想性引入誤差和器件特性非理想性引入誤差,儀器偏振測量方案非理想性主要包括視場不重合、光譜特性差異、消光比及透過率差異等,器件特性非理想性又分為光學系統(tǒng)和電子學系統(tǒng)兩方面,光學系統(tǒng)主要考慮了棱鏡消光比,棱鏡方位角,正交鏡組,雜散光等,電子學系統(tǒng)主要考慮了電子學噪聲和非線性響應。從偏振掃描儀的偏振測量方程出發(fā),對上述誤差因素進行了分析計算及仿真,分析結(jié)果表明視場重合精度及光譜一致性要求與被測目標的輻射特性相關(guān),消光比及透過率差異可通過后期的定標修正。并給出了偏振測量精度與棱鏡消光比、棱鏡方位角誤差、正交鏡組件的兩塊反射鏡的反射率差異,正交鏡正交角度誤差、雜散光系數(shù)、噪聲以及響應非線性的定量關(guān)系。論文對偏振掃描儀的定標方法及相關(guān)性能的檢測方法進行了研究,根據(jù)測量方程,推導了消光因子、棱鏡方位角、增益系數(shù)、偏振因子及輻射光強的定標系數(shù)方程,并選擇了相應的定標方法和設(shè)備,獲取了定標系數(shù),完成了輻射及幾何特性的檢測,對噪聲及雜散光特性進行了檢測,并獲取了掃描指向精度及視場重合精度。最后完成了偏振測量精度的評估和驗證,最終偏振掃描儀在實驗室條件下的偏振測量精度優(yōu)于0.5%(@P≤0.3)。本論文對偏振掃描儀載荷的偏振誤差因素進行了系統(tǒng)研究,對載荷指標的應用分析及研制過程的誤差控制均有參考和指導意義。論文研究的偏振定標方法,對消除器件非理想因素的影響,保證偏振測量精度有重要意義,其輻射定標方法及輻射性能測試,是評估輻射測量精度的依據(jù),幾何特性的測試方法有一定的創(chuàng)新性,對非成像掃描儀器有參考價值。最終檢測結(jié)果表明偏振掃描儀的偏振測量精度優(yōu)良,與國際同類儀器的水平相當。
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間的對準、畸變匹配及交叉定標、光路間的波前像差及偏振像差差異、信號的時逡逑間同步、光路間的鬼像及雜散光差異等。用于大氣遙感的ＡＰＳｌ５９，６Ｇ］是兩種方法聯(lián)逡逑合的典型應用，其光學原理如圖１．２所示，其兩平行光路構(gòu)成分孔徑，每條光路逡逑中的渥拉斯頓棱鏡又形成分振幅，最終入射光對應四束光及四個探測器，每條光逡逑路對應一個調(diào)制態(tài)，由于四個調(diào)制態(tài)均未對圓分量調(diào)制，所以提取的調(diào)制矩陣只逡逑能計算得到目標的線偏振信息。逡逑——ＡｉＪ－邋■邋Ｔ邋＾逡逑ｉ邋，，邋ｉ邋１邋物鏡邐提場光圃準直鏡１拉斯ｆ聚Ｍ逡逑Ｉ邐棱鏡逡逑圖１．２邋ＡＰＳ光學原理圖逡逑第三種做法是探測器上使用微偏振片陣列［６１，６２］進行同時偏振測量，被稱為逡逑“分焦平面”。該方法極大簡化了光路結(jié)構(gòu)，但由于偏振信息由不同像元合成，逡逑其固有的失匹配會導致邊緣增強的假象［６３］。逡逑第四種做法稱“空間調(diào)制”邋ｔ６４－６＇該方法的核心是儀器中的調(diào)制模塊，調(diào)制逡逑模塊的Ｍｕｌｌｅｒ矩陣即為系統(tǒng)Ｍｕｌｌｅｒ矩陣，其首行具有式（１．１）的形式，四個元素逡逑４逡逑

Ｗ七》孔徑

本文編號：2686455