中紅外能量比較系統(tǒng)的研制.pdf

1、我國是少數(shù)幾個能獨立完成衛(wèi)星發(fā)射任務的國家之一。隨著科學技術不斷發(fā)展,特別是深空探測技術的發(fā)展,迫切地要求提高衛(wèi)星數(shù)據(jù)的準確度以及對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行定量化處理。但我國衛(wèi)星數(shù)據(jù)的利用率一直不高,我國遙感數(shù)據(jù)提取利用率還不到獲取量的5％。究其原因,星上定標系統(tǒng)中的定標黑體的輻射特性評估理論和評價特性不完善是限制衛(wèi)星數(shù)據(jù)利用率的主要原因之一,因此校準星上定標系統(tǒng)中定標黑體特性的這項工作具有重要意義。目前,國內(nèi)外對于黑體發(fā)射率的研究較多的是進行理論

2、上的評估。特別是對于大口徑面源黑體的研究,目前我國尚無實用可靠的評估方法。而且我國在低溫黑體輻射特性校準方面的研究也尚在進行中。針對這一現(xiàn)狀,本文采用能量比較法將星上定標黑體——低溫面源黑體的有效發(fā)射率溯源到實驗室標準空腔黑體,進而設計了中紅外能量比較儀系統(tǒng)。
　　本研究以黑體的三大輻射定律為理論基礎,在總結(jié)研究現(xiàn)有的黑體輻射特性評估理論和常用的黑體輻射校準裝置的基礎上，結(jié)合本課題的實際情況,采用能量比較法實現(xiàn)面源黑體發(fā)射率傳遞,

3、建立發(fā)射率傳遞的數(shù)學模型。根據(jù)建立的發(fā)射率傳遞數(shù)學模型,設計系統(tǒng)的總體方案,搭建能量比較系統(tǒng)的硬件平臺,包括光學傳遞系統(tǒng)、調(diào)制盤系統(tǒng)、前置和鎖相放大器、數(shù)據(jù)采集模塊以及量程控制系統(tǒng)等。然后以LabVIEW2010為軟件開發(fā)平臺,編寫系統(tǒng)的測量以及數(shù)據(jù)處理軟件。采用研制出的比較儀系統(tǒng),在要求的溫度范圍內(nèi)的不同溫度下,對標準空腔黑體和待測面源黑體進行大量的測試實驗,得出的低溫面源黑體發(fā)射率的值為0.930,符合理論計算的范圍,且在該次測量下