一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置及方法，本發(fā)明所提供的微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置，包括：真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺，安裝于所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺的真空定標(biāo)溫控儀，所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺帶動真空定標(biāo)溫控儀轉(zhuǎn)動；圍繞所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺設(shè)置的熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源，所述熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源的輻射發(fā)射窗口與所述真空定標(biāo)溫控儀的輻射接收窗口等高。本發(fā)明解決了微波成像儀無法進(jìn)行整機(jī)真空定標(biāo)的難題，并且經(jīng)FY-3A和FY-3B星在軌驗(yàn)證，地面真空定標(biāo)的數(shù)據(jù)完全符合在軌應(yīng)用的要求。本發(fā)明設(shè)計(jì)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，并具有一定的通用性，可廣泛應(yīng)用于各類星載微波成像儀真空定標(biāo)系統(tǒng)中。
【專利說明】一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微波成像儀在軌運(yùn)行時(shí)能否獲取有價(jià)值的探測資料，得到定量化的應(yīng)用和真正的業(yè)務(wù)使用，主要取決于微波成像儀發(fā)射前地面精確的真空定標(biāo)和發(fā)射后的在軌定標(biāo)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)微波成像儀精確定標(biāo)和微波成像儀的業(yè)務(wù)化應(yīng)用，微波成像儀必須在發(fā)射前進(jìn)行地面多種溫度下的真空定標(biāo)。一般的微波輻射計(jì)系統(tǒng)采用整機(jī)真空定標(biāo)，但體積龐大的微波成像儀限于設(shè)備和技術(shù)等條件，無法進(jìn)行整機(jī)真空定標(biāo)。
[0004]微波成像儀真空實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)就是要得出微波成像儀真空條件下的T (亮溫)-V(輸出電壓)曲線，得到真空定標(biāo)精度、線性度和在軌定標(biāo)修正因子等指標(biāo)。由于微波成像儀完整展開后，體積龐大，無法在一般的真空試驗(yàn)罐中進(jìn)行試驗(yàn)。而高性能、大口徑的真空定標(biāo)源也無法實(shí)現(xiàn)。微波成像儀天線主反射面、熱反射鏡、冷空反射鏡等都是無源系統(tǒng)，它們引入的誤差在一定溫度下是恒定的，在真空實(shí)驗(yàn)室中完全可以采用從饋源口面定標(biāo)的方法獲取T — V曲線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對微波成像儀的地面真空定標(biāo)提出一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法對微波成像儀進(jìn)行整機(jī)地面真空定標(biāo)的問題。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置，包括:真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺，安裝于所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺的真空定標(biāo)溫控儀，所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺帶動真空定標(biāo)溫控儀轉(zhuǎn)動；圍繞所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺設(shè)置的熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源，所述熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源的輻射發(fā)射窗口與所述微波成像儀的被測件的輻射接收窗口等高。
[0007]進(jìn)一步，所述被測件為電子組裝筒。
[0008]本發(fā)明還提供一種微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，包括以下步驟:
步驟一、將所述微波成像儀的電子組裝筒安裝于所述真空定標(biāo)溫控儀；步驟二、設(shè)定所述真空定標(biāo)溫控儀的溫度；步驟三、將電子組裝筒的輻射接收窗口分別與所述熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源的輻射發(fā)射窗口正對，并分別記錄電子組裝筒的輸出電壓；步驟四、所述真空定標(biāo)溫控儀的溫度不變，在預(yù)定變溫定標(biāo)源溫度改變范圍內(nèi)，按照預(yù)定變溫定標(biāo)源的溫度測試點(diǎn)改變變溫定標(biāo)源的溫度，重復(fù)步驟三；步驟五、在預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍內(nèi)，按預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度測試點(diǎn)，調(diào)節(jié)真空定標(biāo)溫控儀的溫度，并重復(fù)步驟三和步驟四；步驟六、根據(jù)步驟三至步驟五得到的數(shù)據(jù)，繪制每一個(gè)真空定標(biāo)溫控儀溫度下的溫度-輸出電壓曲線。
[0009]進(jìn)一步，還包括根據(jù)所述溫度-輸出電壓曲線通過計(jì)算獲得真空定標(biāo)精度、線性度和在軌定標(biāo)修正因子。
[0010]進(jìn)一步，所述預(yù)定的真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍是-10?40°C，每隔5?I o°c為一個(gè)測試溫度點(diǎn)。
[0011]進(jìn)一步，預(yù)定變溫定標(biāo)源溫度改變范圍為95?320K。
[0012]本發(fā)明通過熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源、真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺和真空定標(biāo)溫控儀，對微波成像儀需要真空定標(biāo)的包括接收機(jī)系統(tǒng)的主要單機(jī)一一電子組裝筒進(jìn)行真空定標(biāo)，解決無法進(jìn)行整機(jī)真空定標(biāo)的難題，并且經(jīng)FY-3A和B星在軌驗(yàn)證，地面真空定標(biāo)的數(shù)據(jù)完全符合在軌應(yīng)用的要求。微波成像儀電子組裝筒安裝在探測頭部轉(zhuǎn)動筒體內(nèi)，用于完成微波成像儀的基本任務(wù)——接收地球表面和大氣的微波輻射，形成遙感信息，是微波成像儀的核心整件。
[0013]該方法通過對接收機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)，解決了無法在地面整機(jī)進(jìn)行真空定標(biāo)的難題。本發(fā)明設(shè)計(jì)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，并具有一定的通用性，可廣泛應(yīng)用于各類星載大型微波輻射計(jì)地面真空定標(biāo)系統(tǒng)中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所提供的微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016]本發(fā)明利用微波成像儀真空定標(biāo)測試轉(zhuǎn)臺使微波成像儀電子組裝筒模擬微波成像儀工作狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，定標(biāo)時(shí)序、在每個(gè)定標(biāo)源上的采樣點(diǎn)數(shù)和采樣時(shí)間間隔等均與在軌運(yùn)行時(shí)的一致。
[0017]圖1為本發(fā)明所提供的微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置的原理示意圖。本發(fā)明提供的微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置，包括:真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺(未示出)，安裝于所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺的真空定標(biāo)溫控儀40,所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺帶動真空定標(biāo)溫控儀40轉(zhuǎn)動；圍繞所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺設(shè)置的熱定標(biāo)源20、冷定標(biāo)源30、變溫定標(biāo)源10，所述熱定標(biāo)源20、冷定標(biāo)源30、變溫定標(biāo)源10的輻射發(fā)射窗口與所述微波成像儀的被測件50的輻射接收窗口等高。
[0018]所述被測件50為微波成像儀的電子組裝筒，所述電子組裝筒的輸出電壓通過相連的電腦輸出。微波成像儀的結(jié)果和工作原理已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再詳述。
[0019]所述熱定標(biāo)源20、冷定標(biāo)源30、變溫定標(biāo)源10之間的夾角根據(jù)定標(biāo)需要進(jìn)行設(shè)置。比如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述冷定標(biāo)源30與變溫定標(biāo)源10的夾角為180° ;所述熱定標(biāo)源20與冷定標(biāo)源30的夾角為70° ;變溫定標(biāo)源10與所述熱定標(biāo)源20之間的夾角為110°。
[0020]本發(fā)明所提供的微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，包括:
步驟一、將所述微波成像儀的電子組裝筒安裝于所述真空定標(biāo)溫控儀40 ;步驟二、設(shè)定所述真空定標(biāo)溫控儀40的溫度，本實(shí)施例中，所述預(yù)定的真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍是-10?40°C，可在本步驟中將真空定標(biāo)溫控儀40的溫度設(shè)置為-10°C ;步驟三、將電子組裝筒的輻射接收窗口分別與所述熱定標(biāo)源20、冷定標(biāo)源30、變溫定標(biāo)源10的輻射發(fā)射窗口正對，并分別記錄電子組裝筒的輸出電壓；熱定標(biāo)源20、冷定標(biāo)源30的溫度根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)定，為定值，變溫定標(biāo)源的溫度可調(diào)；步驟四、所述真空定標(biāo)溫控儀40的溫度不變，在預(yù)定變溫定標(biāo)源10溫度改變范圍內(nèi)，本實(shí)施例中，預(yù)定變溫定標(biāo)源10溫度改變范圍為95?320K，按照預(yù)定變溫定標(biāo)源10的溫度測試點(diǎn)改變變溫定標(biāo)源的溫度，重復(fù)步驟三；步驟五、在預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍內(nèi)，按預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度測試點(diǎn)，調(diào)節(jié)真空定標(biāo)溫控儀40的溫度，并重復(fù)步驟三和步驟四；步驟六、根據(jù)步驟三至步驟五得到的數(shù)據(jù)，繪制真空定標(biāo)溫控儀40每一個(gè)溫度下的亮溫-輸出電壓曲線。
[0021]本發(fā)明所提供的方法還包括根據(jù)真空定標(biāo)溫控儀40每一個(gè)溫度下的亮溫-輸出電壓曲線獲得真空定標(biāo)精度、線性度和在軌定標(biāo)修正因子。
[0022]綜上所述，此真空定標(biāo)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是采用這一套真空定標(biāo)系統(tǒng)既解決了微波成像儀整機(jī)無法進(jìn)行真空定標(biāo)的難題，又獲得了符合在軌應(yīng)用要求的真空定標(biāo)數(shù)據(jù)，而獲得的定標(biāo)數(shù)據(jù)完全可以替代整機(jī)的真空定標(biāo)，同時(shí)大大節(jié)約了人力、物力。
【權(quán)利要求】
1.一種微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置，其特征在于，包括:真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺，安裝于所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺的真空定標(biāo)溫控儀，所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺帶動真空定標(biāo)溫控儀轉(zhuǎn)動；圍繞所述真空定標(biāo)轉(zhuǎn)臺設(shè)置的熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源，所述熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源的輻射發(fā)射窗口與所述微波成像儀的被測件的輻射接收窗口等高。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的微波成像儀地面真空定標(biāo)裝置，其特征在于，所述被測件為電子組裝筒。
3.一種微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、將所述微波成像儀的電子組裝筒安裝于所述真空定標(biāo)溫控儀；步驟二、設(shè)定所述真空定標(biāo)溫控儀的溫度；步驟三、將電子組裝筒的輻射接收窗口分別與所述熱定標(biāo)源、冷定標(biāo)源、變溫定標(biāo)源的輻射發(fā)射窗口正對，并分別記錄電子組裝筒的輸出電壓；步驟四、所述真空定標(biāo)溫控儀的溫度不變，在預(yù)定變溫定標(biāo)源溫度改變范圍內(nèi)，按照預(yù)定變溫定標(biāo)源的溫度測試點(diǎn)改變變溫定標(biāo)源的溫度，重復(fù)步驟三；步驟五、在預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍內(nèi)，按預(yù)定真空定標(biāo)溫控儀的溫度測試點(diǎn)，調(diào)節(jié)真空定標(biāo)溫控儀的溫度，并重復(fù)步驟三和步驟四；步驟六、根據(jù)步驟三至步驟五得到的數(shù)據(jù)，繪制真空定標(biāo)溫控儀每一個(gè)溫度下的溫度-輸出電壓曲線。
4.依據(jù)權(quán)利要求2所述的微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述溫度-輸出電壓曲線通過計(jì)算獲得真空定標(biāo)精度、線性度和在軌定標(biāo)修正因子。
5.依據(jù)權(quán)利要求2所述的微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，其特征在于，所述預(yù)定的真空定標(biāo)溫控儀的溫度變化范圍是-10?40°C，每隔5?10°C為一個(gè)測試溫度點(diǎn)。
6.依據(jù)權(quán)利要求2所述的微波成像儀地面真空定標(biāo)方法，其特征在于，預(yù)定變溫定標(biāo)源溫度改變范圍為95?320K。
【文檔編號】G01S13/89GK103576128SQ201210276466
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】劉高峰, 陳衛(wèi)英, 俞偉敏, 翁藝航, 潘莉, 王蕓, 黃理勇, 王龍 申請人:上海航天測控通信研究所