《星載光譜類載荷太陽漫反射板在軌多點定標(biāo)方法》征求意見稿

ICS31.260TN223吉DB22In-orbitMult-PointRadiometricCalibrationMethodusingSolarDiffuse（本稿完成日期：2020年10月30日）吉林省工業(yè)和信息化廳發(fā)布 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語、定義和符號 13.1輻射定標(biāo)radiometriccalibration 13.2太陽漫反射板solardiffuser 13.3比輻射計ratioradiometer 13.4線性度定標(biāo) 14定標(biāo)的通用要求 14.1漫反射板溯源 14.2定標(biāo)條件要求 24.3文檔要求 24.4定標(biāo)不確定度分析 25定標(biāo)設(shè)備技術(shù)要求 25.1衛(wèi)星工作狀態(tài)要求 5.2太陽-衛(wèi)星-地球相對位置要求 5.3設(shè)備檢定要求 36太陽漫反射輻射定標(biāo)方法 36.1任務(wù)規(guī)劃 6.2任務(wù)執(zhí)行過程 6.3數(shù)據(jù)處理方法 7不確定度分析 77.1一般要求 77.2不確定度計算公式 78測試報告 7本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草本標(biāo)準(zhǔn)由吉林省市場監(jiān)督管理廳歸口；本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司；本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：賀小軍王靈麗王強(qiáng)韓悅羽解延浩胡洋蘇志強(qiáng)魯旭王鵬程劉笑言1DBXX/XXXXX—XXXX星載光譜類載荷太陽漫反射板在軌多點定標(biāo)方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了星載光學(xué)遙感器在軌太陽漫反射輻射定標(biāo)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于攜帶漫反射板的光譜類載荷的在軌輻射定標(biāo)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的有關(guān)條款通過引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注明日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3102.6光及有關(guān)電磁輻射的量和單位GJB2700衛(wèi)星遙感器數(shù)據(jù)域GJB2715國防計量通用術(shù)語GJB3756測量不確定度的表示及評定JJF1032光學(xué)輻射量計量名詞及定義3術(shù)語、定義和符號GB3102.6、GJB2700、GJB2715和JJF1032確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1輻射定標(biāo)radiometriccalibration按照規(guī)定的方法和流程，確定遙感器的輸出與輸入輻射參數(shù)（包括入射輻射波長、輻射量值等）的定量關(guān)系的過程。3.2太陽漫反射板solardiffuser具有良好漫反射特性的反射板，其反射光用于遙感器輻射定標(biāo)。3.3比輻射計ratioradiometer測量兩路輻射之比，常用于監(jiān)測漫反射板衰減特性。3.4線性度定標(biāo)針對測量方程采用線性擬合關(guān)系的遙感器，確定輸出—輸入關(guān)系偏離線性的程度的過程。4定標(biāo)的通用要求4.1漫反射板溯源在軌定標(biāo)所用的漫反射板需有地面BRDF測試數(shù)據(jù)，在軌應(yīng)采用比輻射計或月亮等漫反射板衰減特性對其進(jìn)行周期性監(jiān)測。2DBXX/XXXXX—XXXX4.2定標(biāo)條件要求定標(biāo)條件要求如下：a)衛(wèi)星星務(wù)、電源、測控、載荷、漫反射機(jī)構(gòu)等工作正常；b)衛(wèi)星蓄電池電量充足，建議放電深度不大于20%；c)當(dāng)軌具備測控能力，便于確認(rèn)漫反射板正常回收及異常處理。4.3文檔要求定標(biāo)開始前，應(yīng)編制定標(biāo)的實驗大綱、測試細(xì)則、質(zhì)量控制大綱等文件。定標(biāo)完成后，應(yīng)編制定標(biāo)實驗報告。4.4定標(biāo)不確定度分析對定標(biāo)結(jié)果應(yīng)做出不確定度分析，除另有規(guī)定，不確定度分析應(yīng)參照GJB3756進(jìn)行。5定標(biāo)工況要求5.1衛(wèi)星工作狀態(tài)要求a)光學(xué)遙感器工作模式應(yīng)與對地遙感保持一致；b)衛(wèi)星成像參數(shù)應(yīng)盡量與對地遙感成像參數(shù)保持一致，包括增益、偏置、積分級數(shù)、行時間等；c)衛(wèi)星三軸姿態(tài)姿態(tài)穩(wěn)定性滿足成像要求，且具備慣性空間指向穩(wěn)定能力。5.2太陽-衛(wèi)星-地球相對位置要求a)建議衛(wèi)星處于太陽光照射下，星下點處于陰影區(qū)，降低地面反射光影響；b)建議保證日-星連線距離地面大于100km，避免大氣散射光影響。圖1推薦在軌定標(biāo)位置區(qū)間3DBXX/XXXXX—XXXX5.3設(shè)備檢定要求a)應(yīng)具有發(fā)射前六個月內(nèi)漫反射板（或測試同批次備用板）BRDF標(biāo)定測試數(shù)據(jù)；b)應(yīng)具有發(fā)射前六個月內(nèi)比輻射計的標(biāo)定測試數(shù)據(jù)。6太陽漫反射輻射定標(biāo)方法6.1任務(wù)規(guī)劃a)根據(jù)定標(biāo)大綱要求，確定定標(biāo)任務(wù)的太陽、衛(wèi)星、地球三者相對位置關(guān)系；b)根據(jù)衛(wèi)星軌道遞推結(jié)果，根據(jù)測控資源，規(guī)劃滿足定標(biāo)位置關(guān)系要求（建議北極地區(qū)成像）的成像起始時刻T0；c)根據(jù)大綱要求確定成像參數(shù)、成像時長；d)根據(jù)以上規(guī)劃生成任務(wù)指令；e)根據(jù)測控資源，規(guī)劃指令上注、數(shù)據(jù)下傳圈次。6.2任務(wù)執(zhí)行過程a)定標(biāo)任務(wù)上注：在衛(wèi)星測控圈次內(nèi)，提前將定標(biāo)任務(wù)指令上注給衛(wèi)星；b)任務(wù)前姿態(tài)機(jī)動：按照星上任務(wù)分解，進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動，使衛(wèi)星光軸指向滿足定標(biāo)要求，建立太陽、衛(wèi)星、地球三者之間的位置關(guān)系，展開漫反射板，太陽光矢量與漫反射板的夾角滿足任務(wù)書要求；c)開始成像，獲取漫反射板展開狀態(tài)下的定標(biāo)圖像；d)收攏漫反射板，獲取漫反射板收攏過程中的定標(biāo)圖像；e)停止成像，載荷斷電，衛(wèi)星進(jìn)入在軌待機(jī)狀態(tài)；f)待衛(wèi)星進(jìn)入有效測控區(qū)域，檢查漫反射板收攏狀態(tài)，保證整星安全；g)在數(shù)傳任務(wù)圈次，完成定標(biāo)數(shù)據(jù)下穿與地面站數(shù)據(jù)接收。6.3數(shù)據(jù)處理方法a)數(shù)據(jù)解析：完成原始數(shù)據(jù)的格式解析、解密解壓縮，獲得0級影像數(shù)據(jù)；b)相對定標(biāo)系數(shù)計算：利用漫反射板收攏過程中，圖像由明到暗漸變的遙感圖像，實現(xiàn)每個像元的多點響應(yīng)度線性擬合，實現(xiàn)寬動態(tài)范圍內(nèi)的相對定標(biāo)系數(shù)；c)絕對定標(biāo)系數(shù)計算：利用漫反射板展開狀態(tài)下的遙感圖像，利用地面標(biāo)定并在軌通過月球或比輻射計校準(zhǔn)的漫反射板數(shù)據(jù)，計算得到入瞳光譜輻亮度，實現(xiàn)絕對定標(biāo)系數(shù)。7不確定度分析7.1一般要求定標(biāo)不確定度分析一般要求如下：a)列出影響定標(biāo)測試過程及數(shù)據(jù)處理過程的不確定性因素；b)測試或估算每個不確定性因素的不確定度4DBXX/XXXXX—XXXXc)根據(jù)不確定度合成規(guī)則，計算合成不確定度，最終實現(xiàn)星上定標(biāo)漫射板BRDF小于1%的測量不確定度。7.2不確定度計算公式分析各項不確定因素的不確定度后，利用公式（8）計算定標(biāo)過程的合成不確定度。8測試報告下列信息應(yīng)該記錄在定標(biāo)報告中：一）測試機(jī)構(gòu)信息a)測試機(jī)構(gòu)名稱b)測試時間、日期;c)檢驗員;d)測試遙感器信息e)制造商;二）測試遙感器類型;a