《星载光谱类载荷太阳漫反射板在轨多点定标方法》征求意见稿

ICS31.260TN223吉DB22In-orbitMult-PointRadiometricCalibrationMethodusingSolarDiffuse（本稿完成日期：2020年10月30日）吉林省工业和信息化厅发布 12规范性引用文件 13术语、定义和符号 13.1辐射定标radiometriccalibration 13.2太阳漫反射板solardiffuser 13.3比辐射计ratioradiometer 13.4线性度定标 14定标的通用要求 14.1漫反射板溯源 14.2定标条件要求 24.3文档要求 24.4定标不确定度分析 25定标设备技术要求 25.1卫星工作状态要求 5.2太阳-卫星-地球相对位置要求 5.3设备检定要求 36太阳漫反射辐射定标方法 36.1任务规划 6.2任务执行过程 6.3数据处理方法 7不确定度分析 77.1一般要求 77.2不确定度计算公式 78测试报告 7本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由吉林省市场监督管理厅归口；本标准起草单位：长光卫星技术有限公司；本标准主要起草人：贺小军王灵丽王强韩悦羽解延浩胡洋苏志强鲁旭王鹏程刘笑言1DBXX/XXXXX—XXXX星载光谱类载荷太阳漫反射板在轨多点定标方法本标准规定了星载光学遥感器在轨太阳漫反射辐射定标方法。本标准适用于携带漫反射板的光谱类载荷的在轨辐射定标。2规范性引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3102.6光及有关电磁辐射的量和单位GJB2700卫星遥感器数据域GJB2715国防计量通用术语GJB3756测量不确定度的表示及评定JJF1032光学辐射量计量名词及定义3术语、定义和符号GB3102.6、GJB2700、GJB2715和JJF1032确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1辐射定标radiometriccalibration按照规定的方法和流程，确定遥感器的输出与输入辐射参数（包括入射辐射波长、辐射量值等）的定量关系的过程。3.2太阳漫反射板solardiffuser具有良好漫反射特性的反射板，其反射光用于遥感器辐射定标。3.3比辐射计ratioradiometer测量两路辐射之比，常用于监测漫反射板衰减特性。3.4线性度定标针对测量方程采用线性拟合关系的遥感器，确定输出—输入关系偏离线性的程度的过程。4定标的通用要求4.1漫反射板溯源在轨定标所用的漫反射板需有地面BRDF测试数据，在轨应采用比辐射计或月亮等漫反射板衰减特性对其进行周期性监测。2DBXX/XXXXX—XXXX4.2定标条件要求定标条件要求如下：a)卫星星务、电源、测控、载荷、漫反射机构等工作正常；b)卫星蓄电池电量充足，建议放电深度不大于20%；c)当轨具备测控能力，便于确认漫反射板正常回收及异常处理。4.3文档要求定标开始前，应编制定标的实验大纲、测试细则、质量控制大纲等文件。定标完成后，应编制定标实验报告。4.4定标不确定度分析对定标结果应做出不确定度分析，除另有规定，不确定度分析应参照GJB3756进行。5定标工况要求5.1卫星工作状态要求a)光学遥感器工作模式应与对地遥感保持一致；b)卫星成像参数应尽量与对地遥感成像参数保持一致，包括增益、偏置、积分级数、行时间等；c)卫星三轴姿态姿态稳定性满足成像要求，且具备惯性空间指向稳定能力。5.2太阳-卫星-地球相对位置要求a)建议卫星处于太阳光照射下，星下点处于阴影区，降低地面反射光影响；b)建议保证日-星连线距离地面大于100km，避免大气散射光影响。图1推荐在轨定标位置区间3DBXX/XXXXX—XXXX5.3设备检定要求a)应具有发射前六个月内漫反射板（或测试同批次备用板）BRDF标定测试数据；b)应具有发射前六个月内比辐射计的标定测试数据。6太阳漫反射辐射定标方法6.1任务规划a)根据定标大纲要求，确定定标任务的太阳、卫星、地球三者相对位置关系；b)根据卫星轨道递推结果，根据测控资源，规划满足定标位置关系要求（建议北极地区成像）的成像起始时刻T0；c)根据大纲要求确定成像参数、成像时长；d)根据以上规划生成任务指令；e)根据测控资源，规划指令上注、数据下传圈次。6.2任务执行过程a)定标任务上注：在卫星测控圈次内，提前将定标任务指令上注给卫星；b)任务前姿态机动：按照星上任务分解，进行卫星姿态机动，使卫星光轴指向满足定标要求，建立太阳、卫星、地球三者之间的位置关系，展开漫反射板，太阳光矢量与漫反射板的夹角满足任务书要求；c)开始成像，获取漫反射板展开状态下的定标图像；d)收拢漫反射板，获取漫反射板收拢过程中的定标图像；e)停止成像，载荷断电，卫星进入在轨待机状态；f)待卫星进入有效测控区域，检查漫反射板收拢状态，保证整星安全；g)在数传任务圈次，完成定标数据下穿与地面站数据接收。6.3数据处理方法a)数据解析：完成原始数据的格式解析、解密解压缩，获得0级影像数据；b)相对定标系数计算：利用漫反射板收拢过程中，图像由明到暗渐变的遥感图像，实现每个像元的多点响应度线性拟合，实现宽动态范围内的相对定标系数；c)绝对定标系数计算：利用漫反射板展开状态下的遥感图像，利用地面标定并在轨通过月球或比辐射计校准的漫反射板数据，计算得到入瞳光谱辐亮度，实现绝对定标系数。7不确定度分析7.1一般要求定标不确定度分析一般要求如下：a)列出影响定标测试过程及数据处理过程的不确定性因素；b)测试或估算每个不确定性因素的不确定度4DBXX/XXXXX—XXXXc)根据不确定度合成规则，计算合成不确定度，最终实现星上定标漫射板BRDF小于1%的测量不确定度。7.2不确定度计算公式分析各项不确定因素的不确定度后，利用公式（8）计算定标过程的合成不确定度。8测试报告下列信息应该记录在定标报告中：一）测试机构信息a)测试机构名称b)测试时间、日期;c)检验员;d)测试遥感器信息e)制造商;二）测试遥感器类型;a