【摘要】：“嫦娥一號”探月衛(wèi)星攜帶的微波探測儀(CELMS)是世界上首次在月球軌道上對月球進(jìn)行觀測的被動探測器。CELMS有四個(gè)工作頻率：3.0，7.8，19.35和37GHz，通過多通道微波輻射亮溫研究月壤特性，反演整個(gè)月球表面月壤厚度的分布是其重要任務(wù)之一。在軌運(yùn)行期間，CELMS獲得了大量的微波亮溫?cái)?shù)據(jù)，基本上覆蓋了全月的范圍。對CELMS觀測數(shù)據(jù)的解析，將有助于研究者從中得出全月的月壤厚度、地形、礦物含量等信息，對人類探月有重要意義。 本文基于華中科技大學(xué)(HUST)探月組建立的月壤微波輻射亮溫計(jì)算模型，分析了參數(shù)選取對模擬亮溫的影響，模擬計(jì)算了全月的微波輻射亮溫，并與CELMS實(shí)測微波亮溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了比較。根據(jù)CELMS實(shí)測的微波亮溫?cái)?shù)據(jù)，分析了全月的亮溫變化趨勢。由于模擬計(jì)算的亮溫與實(shí)測的亮溫存在一定的差距，本文采用了統(tǒng)計(jì)分析的方法處理了實(shí)測亮溫?cái)?shù)據(jù)，并利用簡化的模型得出了次表面等效發(fā)射率與月壤厚度和實(shí)測亮溫之間的關(guān)系，利用處理后的數(shù)據(jù)和擬合的函數(shù)關(guān)系，，反演出了全月的月壤厚度，反演出的全月月壤厚度分布基本合理，反演的月海地區(qū)月壤的厚度與文獻(xiàn)報(bào)道的厚度較為接近。基于精確的多層正向傳輸模型，本文構(gòu)建出了月表介電常數(shù)與月壤輻射亮溫之間的函數(shù)關(guān)系，分析發(fā)現(xiàn)利用該關(guān)系得出的37G通道午夜時(shí)刻模擬亮溫與實(shí)測亮溫?cái)?shù)據(jù)較為接近。利用約束最優(yōu)化搜索方法和午夜12點(diǎn)模擬、實(shí)測亮溫，本文反演出了全月的月表介電常數(shù)，反演結(jié)果與文獻(xiàn)給出的結(jié)果較為接近。
[Abstract]:The microwave detector (CELMS) carried by Chang 'e-1 lunar probe satellite is the first passive probe to observe the moon in lunar orbit in the world. CELMS has four working frequencies: 3.07.819.35 and 37GHz. The characteristics of lunar soil are studied by multi-channel microwave radiation bright temperature. It is one of the important tasks to retrieve the distribution of lunar soil thickness on the whole lunar surface. During orbit operation, CELMS has obtained a large amount of microwave bright temperature data, which basically covers the whole month. The analysis of CELMS observation data will be helpful for researchers to obtain the information of lunar soil thickness, topography, mineral content and so on, which is of great significance to human lunar exploration. Based on the model of bright temperature of lunar soil radiated by microwave radiation established by (HUST) in Huazhong University of Science and Technology, this paper analyzes the influence of parameter selection on the simulated brightness temperature, and simulates and calculates the bright temperature of microwave radiation in the whole month. The results are compared with the measured microwave brightness temperature data by CELMS. Based on the data of microwave brightness temperature measured by CELMS, the variation trend of bright temperature in the whole month is analyzed. Because there is a certain gap between the calculated brightness temperature and the measured light temperature, the method of statistical analysis is used to deal with the measured brightness temperature data. The relationship between the equivalent emissivity of the subsurface and the thickness of the lunar soil and the measured brightness temperature is obtained by using the simplified model. The thickness distribution of the whole lunar soil is basically reasonable, and the thickness of the retrieved lunar soil is close to that reported in the literature. Based on the accurate multilayer forward transmission model, the functional relationship between the monthly surface dielectric constant and the radiant light temperature of lunar soil is constructed. It is found that the simulated brightness temperature at midnight in 37G channel is close to the measured brightness temperature data. By using the constrained optimization search method, the 12:00 simulation at midnight and the measured brightness temperature, the monthly surface permittivity of the whole month is presented in this paper. The inversion results are close to the results given in the literature.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P184.63

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王世杰;李雄耀;唐紅;李陽;;月面環(huán)境與月壤特性研究的主要問題探討[J];地球化學(xué);2010年01期

2 王振占;李蕓;張曉輝;姜景山;胥傳東;張德海;郭偉;;“嫦娥一號”衛(wèi)星微波探測儀數(shù)據(jù)處理模型和月表微波亮溫反演方法[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2009年08期

3 李蕓;王振占;姜景山;;月表溫度剖面對于“嫦娥一號”衛(wèi)星微波探測儀探測亮溫影響的模擬研究[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2009年08期

4 王振占;李蕓;姜景山;李滌徽;;用“嫦娥一號”衛(wèi)星微波探測儀亮溫反演月壤厚度和~3He資源量評估的方法及初步結(jié)果分析[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2009年08期

5 歐陽自遠(yuǎn);李春來;鄒永廖;張洪波;呂昌;劉建忠;劉建軍;左維;蘇彥;溫衛(wèi)斌;邊偉;趙葆常;王建宇;楊建峰;常進(jìn);王煥玉;張曉輝;王世金;汪敏;任鑫;牟伶俐;孔德慶;王曉倩;王芳;耿良;張舟斌;鄭磊;朱新穎;鄭永春;李俊鐸;鄒小端;許春;施碩彪;高亦菲;高冠男;;繞月探測工程的初步科學(xué)成果[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2010年03期

6 李雄耀;王世杰;陳豐;歐陽自遠(yuǎn);程安云;李世杰;;月壤厚度的研究方法與進(jìn)展[J];礦物學(xué)報(bào);2007年01期

7 葉培建;黃江川;張廷新;孟林智;;嫦娥二號衛(wèi)星技術(shù)成就與中國深空探測展望[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2013年05期

8 法文哲;金亞秋;;“嫦娥”1號對月球表面微波輻射觀測分析及其月壤厚度反演[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2010年01期

9 姜景山;王振占;張曉輝;張德海;李蕓;雷利卿;張衛(wèi)國;崔海英;郭偉;李滌徽;董曉龍;劉和光;;微波月亮——人類對月球的全新視角——中國“嫦娥一號”衛(wèi)星微波探測儀若干探測結(jié)果[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2009年04期

10 法文哲;金亞秋;;月球表面多通道輻射亮度溫度的模擬與月壤厚度的反演[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2006年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄭永春;模擬月壤研制與月壤的微波輻射特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（地球化學(xué)研究所）;2005年

2 孟治國;月壤參數(shù)的輻射傳輸模擬與查找反演技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 廖翼;月球表面物理溫度分布模型及數(shù)值計(jì)算[D];華中科技大學(xué);2011年

2 沈光耀;“嫦娥一號”微波探測儀數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析[D];華中科技大學(xué);2011年

3 胡小波;地形陰影對月表亮度溫度影響的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 杜小賽;月球表層微波輻射模型及月壤厚度反演方法研究[D];華中科技大學(xué);2011年

5 藍(lán)愛蘭;月球表層媒質(zhì)的被動遙感機(jī)理及厚度反演研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2004年

本文編號：2156343