专利名称：一种用于微波辐射计的定标方法
技术领域：
本发明涉及微波辐射计技术领域，特别是涉及一种用于微波辐射计的定标方法。
背景技术：
微波辐射计是一种被动式地基微波遥感设备，微波辐射计的定标方法大体上分为两种一种是分步定标法，分别进行对于接收机的定标和天线的定标，需要测量的中间参数较多，因此分步定标法的误差来源多，定标精度低；另一种是整体定标法，对于从天线定标到最终输出的定标一次完成，无中间环节，因此定标精度较分步定标法要高。在整体定标法中，通常需要用到两个稳定的、不同温度的噪声源，实际中常以黑体作为高温噪声源，以液氮作为低温噪声源，其中，使用液氮完成定标虽然精确，但缺点是液氮价格贵，且输运和放置都不方便，导致定标成本较高。

发明内容
为了解决现有技术中微波辐射计的定标成本高的问题，本发明提供了一种用于微波辐射计的定标方法。本发明的用于微波辐射计的定标方法包括步骤一，根据亮温传递函数，基于参考黑体的亮温及其对应电压，以及定标系数a的初始值，计算多个天顶角对应的天空亮温，其中所述定标系数a的初始值是预先设定的；步骤二，基于所述多个天顶角下的天空亮温，计算所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值；步骤三，针对所述多个天顶角的正割值和所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值，进行线性回归处理，并以线性回归处理所得直线的斜率作为天顶角为0°时的大气总衰减值；步骤四，基于所述天顶角为0°时的大气总衰减值，计算天顶角为0°时的天空亮温；步骤五，将所述天顶角为0°时的天空亮温代入所述亮温传递函数，解出对应的定标系数a的值；步骤六，将所述对应的定标系数a的值作为步骤一中的所述初始值，重复步骤一至五，得到新的a的值；如此循环，以不断地更新a的值，将收敛后的a的值作为a的定标值，定标完成。进一步地,所述亮温传递函数为Tsky = Tref+G (Vsky-Vref) fw,其中，TMf是参考黑体的亮温，Vref是对应的反射镜指向参考黑体时的电压；Tsks是天空亮温，Vsky是对应的反射镜指向天空时的电压，fw是与覆盖微波辐射计镜面的材料的发射率有关的常数，G是定标增益，
[_6]其中，
权利要求
1.一种用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，包括步骤一，根据亮温传递函数，基于参考黑体的亮温及其对应电压，以及定标系数a的初始值，计算多个天顶角对应的天空亮温，其中所述定标系数a的初始值是预先设定的； 步骤二，基于所述多个天顶角下的天空亮温，计算所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值；步骤三,针对所述多个天顶角的正割值和所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值， 进行线性回归处理，并以线性回归处理所得直线的斜率作为天顶角为0°时的大气总衰减值；步骤四，基于所述天顶角为0°时的大气总衰减值，计算天顶角为0°时的天空亮温； 步骤五，将所述天顶角为0°时的天空亮温代入所述亮温传递函数，解出对应的定标系数a的值；步骤六，将所述对应的定标系数a的值作为步骤一中的所述初始值，重复步骤一至五， 得到新的a的值；如此循环，以不断地更新a的值，将收敛后的a的值作为a的定标值，定标完成。
2.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，所述亮温传递函数为Tsky = TMf+G (Vsky-Vref) fw，其中，TMf是参考黑体的亮温，Vref是微波辐射计的反射镜指向参考黑体时的电压；Tsky是天空亮温，Vsky是反射镜指向天空时的电压，fw是与覆盖微波辐射计镜面的材料的发射率有关的常数，G是定标增益，
3.如权利要求2所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，其中，
4.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，所述亮温传递函数为Tsky = f(a，V，0)，其中，V代表微波辐射计中与电压有关的参数，σ代表微波辐射计中的其它参数。
5.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，步骤二中，根据天顶角、天空亮温、平均辐射亮温以及大气总衰减的函数关系，计算所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值。
6.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，步骤四中，根据天空亮温与所述天顶角为0°时的大气总衰减值、天顶角为0°时的平均辐射亮温的函数关系， 计算所述天顶角为0°时的天空亮温。
7.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，所述多个天顶角中的任两个至少相差15°。
8.如权利要求1所述的用于微波辐射计的定标方法，其特征在于，所述多个天顶角中任一个不超过70°。
全文摘要
本发明公开了一种用于微波辐射计的定标方法，包括根据亮温传递函数计算多个天顶角对应的天空亮温；计算多个天顶角各自对应的大气总衰减值；针对多个天顶角的正割值和所述多个天顶角各自对应的大气总衰减值进行线性回归处理，并以线性回归处理所得直线的斜率作为天顶角为0°时的大气总衰减值；计算天顶角为0°时的天空亮温；将天顶角为0°时的天空亮温代入亮温传递函数，解出对应的定标系数a的值；将定标系数a的值更新后重复上述处理，得到新的a；如此循环，以收敛后的a的值作为定标值。本发明只需要一台微波辐射计和一个黑体，成本低，操作简便，精度高，为大气层温度、湿度等廓线的探测提供了有力支持。
文档编号G01S13/95GK102998663SQ201210583040
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者赵振维, 李江漫, 舒婷婷, 韩恒敏 申请人:中国电子科技集团公司第二十二研究所