偏振探測技術(shù)已成為遙感探測的熱點,在反演大氣精細粒子、云與氣溶膠微物理特性等方面展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和價值,進行高精度的偏振定標則是定量化偏振數(shù)值反演的保障。為驗證偏振探測儀器的探測能力,開展實驗室偏振定標和在軌偏振定標研究具有重要的科學意義和工程價值。論文從偏振定標源的特性分析入手,考慮偏振遙感儀器自身結(jié)構(gòu)特點,將實驗室偏振定標與在軌偏振定標有機結(jié)合,提出了一種多角度偏振成像儀生命周期全過程的偏振定標方法,為偏振遙感儀器的性能評估與定量化反演提供數(shù)據(jù)質(zhì)量保證,對高精度的氣溶膠與云反演、大氣校正等應(yīng)用具有重要的理論和實踐意義。本文根據(jù)多角度偏振成像儀（Multi-angle polarization imager）的光機結(jié)構(gòu)、成像方式,結(jié)合偏振光學原理及矩陣光學理論,提出了全像面的偏振定標模型。利用該模型,分析了儀器自身偏振效應(yīng)機理,確定了影響儀器偏振探測結(jié)果的偏振效應(yīng)參數(shù),并重點探究了導(dǎo)致參數(shù)變化的成因,最終獲得了系統(tǒng)級偏振響應(yīng)矩陣。針對已在軌運行的多角度偏振成像儀未配置星上定標器的情況,論文還建立了基于水云零偏振度（degree of liner polarization,DOLP... 

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 偏振遙感的探測優(yōu)勢
    1.2 偏振遙感儀器介紹
        1.2.1 地基偏振探測儀
        1.2.2 星載偏振遙感儀
    1.3 偏振定標的意義與要求
        1.3.1 根據(jù)目標物理量分類法
        1.3.2 根據(jù)壽命階段分類法
        1.3.3 實驗室偏振定標方法
        1.3.4 在軌偏振定標方法
        1.3.5 偏振定標精度要求
    1.4 國內(nèi)外實驗室偏振定標研究進展
        1.4.1 國外實驗室偏振定標現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)實驗室偏振定標現(xiàn)狀
    1.5 國內(nèi)外在軌偏振定標研究進展
        1.5.1 國外在軌偏振定標現(xiàn)狀
        1.5.2 國內(nèi)在軌偏振定標現(xiàn)狀
    1.6 實驗室偏振定標與在軌偏振定標面臨的主要問題
        1.6.1 實驗室偏振定標面臨的問題
        1.6.2 在軌偏振定標面臨的問題
        1.6.3 本文解決的問題
    1.7 論文結(jié)構(gòu)
第2章 偏振定標模型建立
    2.1 偏振探測原理
    2.2 多角度偏振成像儀系統(tǒng)介紹
        2.2.1 多角度偏振成像儀的任務(wù)與技術(shù)指標
        2.2.2 多角度偏振成像儀的儀器特點
        2.2.3 多角度偏振探測模式
    2.3 偏振定標模型
        2.3.1 理想偏振探測模型
        2.3.2 實際偏振探測模型
    2.4 儀器生命周期全過程偏振定標流程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于水云在軌偏振定標
    3.1 大氣輻射傳輸模型
        3.1.1 標量輻射傳輸模型
        3.1.2 矢量輻射傳輸模型
    3.2 云相態(tài)偏振分析
        3.2.1 云相態(tài)與分類
        3.2.2 水云偏振特性
    3.3 基于水云定標流程
        3.3.1 濾光片-偏振片平均相對透過率
        3.3.2 起偏度
        3.3.3 低頻相對透過率
        3.3.4 偏振響應(yīng)矩陣
    3.4 驗證與精度分析
        3.4.1 平均相對透過率定標結(jié)果驗證
        3.4.2 偏振響應(yīng)矩陣定標結(jié)果驗證
        3.4.3 不確定度分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于海洋耀斑在軌偏振定標
    4.1 海洋耀斑模型
        4.1.1 Fresnel鏡面反射
        4.1.2 粗糙海面模型
    4.2 大氣輻射傳輸過程與模擬
    4.3 修正大氣影響
        4.3.1 輻射傳輸相對差異?
        4.3.2 反射率擬合公式
    4.4 驗證與不確定度分析
        4.4.1 POLDER3 對比驗證
        4.4.2 不確定度分析
    4.5 定標結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 可調(diào)偏振定標系統(tǒng)
    5.1 偏振定標系統(tǒng)
    5.2 可調(diào)偏振度起偏器原理
        5.2.1 偏振的產(chǎn)生
        5.2.2 偏振度與入射角的關(guān)系
    5.3 平板玻璃重影問題
        5.3.1 玻璃重影光線追跡
        5.3.2 光線光通量計算
        5.3.3 光束發(fā)生重疊的最大寬度與入射角度、玻璃厚度關(guān)系
        5.3.4 平板玻璃多次透射與偏振度的關(guān)系
    5.4 可調(diào)偏振度起偏器設(shè)計
        5.4.1 平板玻璃
        5.4.2 玻璃框架結(jié)構(gòu)
        5.4.3 轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)
        5.4.4 電機選擇
        5.4.5 盒體
    5.5 偏振定標系統(tǒng)裝調(diào)與搭建
        5.5.1 裝調(diào)方案
        5.5.2 光學校準
        5.5.3 平板玻璃角度控制
    5.6 偏振定標驗證與結(jié)果
        5.6.1 起偏器盒體偏振探測精度檢驗
        5.6.2 驗證結(jié)果與討論
    5.7 不確定度分析
        5.7.1 玻璃折射率影響
        5.7.2 玻璃吸收影響
        5.7.3 玻璃平行度影響
        5.7.4 電機誤差影響
        5.7.5 玻璃裝調(diào)誤差影響
        5.7.6 盒體裝調(diào)誤差影響
        5.7.7 平行光管發(fā)散角影響
        5.7.8 積分球穩(wěn)定性影響
        5.7.9 合成不確定度分析
    5.8 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3724978