發(fā)布時間：2017-12-17 15:04

  本文關(guān)鍵詞：多通道偏振輻射計的精度影響關(guān)鍵因素分析研究

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【摘要】：無論是哪種類型的偏振遙感器,偏振測量精度都是最關(guān)鍵的指標(biāo)之一,也是后續(xù)大氣參數(shù)反演、遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用等關(guān)注的重要方面。但相對一般的輻射測量,偏振測量有其獨特的要求和復(fù)雜性。因為偏振測量方式的特殊性,導(dǎo)致影響偏振測量精度的因素來源眾多且相互關(guān)聯(lián),如果想做到很高的偏振測量精度,需要納入考慮的誤差項數(shù)量呈幾何級數(shù)上升。如果結(jié)合定標(biāo),通過儀器的偏振探測矩陣出發(fā),控制偏振探測矩陣中的每一個未知參數(shù)的誤差的容限,使最終測量的誤差降低,是將該問題簡化的一種思路。文章根據(jù)多通道偏振輻射的儀器特點提出了具體的偏振定標(biāo)模型;并從定標(biāo)模型中探測矩陣的各項未知參數(shù)出發(fā),梳理了偏振輻射計的關(guān)鍵參數(shù);隨后圍繞如何提高儀器的精度,對影響偏振測量精度的關(guān)鍵因素進行了分析和討論,通過分析獲得關(guān)鍵因素的工程容差指標(biāo);同時針對不同的關(guān)鍵因素,采用不同的方法降低其對儀器偏振測量精度的影響。文章在提出的系統(tǒng)短波紅外探測器的暗電流穩(wěn)定性和溫度高穩(wěn)定性要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于最優(yōu)時間控制的高精度探測器溫控方案,設(shè)計了基于FPGA的溫控電路單元,實現(xiàn)了小熱容負(fù)載土0.1℃的溫控精度,有效控制了探測器暗電流以及噪聲因素對儀器偏振探測精度的影響。并且,對濾光片、偏振片的核心性能進行了分析,分析濾光片帶外響應(yīng)以及偏振片消光比差異可以忽略時的量級,為濾光片和偏振片的篩選提供依據(jù)。最后設(shè)計了多通道偏振輻射計的定標(biāo)測試方案,完成了儀器的實驗室定標(biāo),系統(tǒng)測試了儀器光譜響應(yīng)度、相對透過率、非線性、非穩(wěn)定性和多偏振通道的視場重合度、偏振片透過軸的相對偏差等關(guān)鍵參數(shù),保證了儀器測量精度。通過對標(biāo)準(zhǔn)偏振源的測量驗證儀器的偏振測量精度,發(fā)現(xiàn)在偏振度小于0.2的情況下,儀器的偏振測量精度優(yōu)于1%。說明偏振定標(biāo)方法選擇合理,誤差分析和控制是有效的。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP73

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本文編號：1300528