一种用于遥感仪器光学系统光谱定标的自校准方法

摘要

一种用于遥感仪器光谱定标的自校准方法，该方法是利用标准探测器，通过校准镜，分别对单色仪与耦合光学系统及校准镜的进行测量，经过换算，求出定标耦合光学系统、单色仪、光源的实际相对光谱。本发明是建立在特殊的耦合光学系统的基础上，这种耦合光学系统能够充满被标定遥感仪器的光学口径，而且能够精确成像，测量精度高。本发明的最大优点是在理论上是严格精确的，没有近似及误差，对于高精度的光谱定标有实用价值。

主权项

1.一种用于遥感仪器光学系统光谱定标的自校准方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(A)先用标准探测器(5)测量单色仪(1)与光源(2)的相对光谱，光源(2)发出的光线经过单色仪(1)分成单色光，校准镜(4)将单色光线会聚到标准探测器(5)上，此时标准探测器的输出为：V1(λ)＝Vd(λ)×Vj(λ)×Vg(λ)×VL(λ)， (2)其中：Vd(λ)为标准探测器的相对光谱；Vj(λ)为校准镜的相对光谱；Vg(λ)为单色仪的相对光谱；VL(λ)为光源的相对光谱；(B)再用标准探测器(5)测量整个标定系统的相对光谱，光源(2)发出的光线经过单色仪(1)分成单色光，单色光射向耦合光学系统(3)的凹球面反射镜(302)，经其反射会聚至凸球面反射镜(301)，由凸球面反射镜(301)反射向凸抛物面次反射镜(304)，再由凸抛物面次反射镜(304)反射向凹抛物面主反射镜(303)，形成一束扩束准直的平行光，校准镜(4)将平行光会聚到标准探测器(5)上，此时标准探测器的输出为：V2(λ)＝Vd(λ)×Vj(λ)×Vo(λ)×Vg(λ)×VL(λ)， (3)式中Vo(λ)为耦合光学系统的相对光谱；(C)最后直接用标准探测器(5)在单色仪(1)的出射狭缝处测量单色仪与光源的光谱，此时标准探测器的输出为：V3(λ)＝Vd(λ)×Vg(λ)×VL(λ)， (4)将(2)、(3)、(4)式经过简单的数学运算得到校准镜的相对光谱：Vj(λ)＝V1(λ)/V3(λ)， (5)标准探测器、耦合光学系统、单色仪及其光源的相对光谱：V2(λ)/Vj(λ)＝Vd(λ)×Vo(λ)×Vg(λ)×VL(λ)， (6)遥感仪器光学系统的相对光谱：Ve(λ)＝(V(λ)×V1(λ)×Vd(λ))/(V2(λ)×V3(λ))， (7)式中Vd(λ)是已知的，V(λ)＝Ve(λ)×Vo(λ)×Vg(λ)×VL(λ)，它们分别是光学系统的相对光谱；耦合光学系统的相对光谱；单色仪的相对光谱；光源的相对光谱。