张艳娜
- 作品数：36 被引量：116H指数：7
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学天文地球更多>>
- 超光谱比值辐射仪光机系统设计与外场实验分析
- 2019年
- 针对我国光学遥感卫星高频次和高精度定标的技术需求,以及目前人工定标的不足,研制了超光谱比值辐射仪系统.该仪器具备长期自动观测功能,光谱范围为400～2 500nm.光机系统主要由前置光学系统和光谱模块组成.根据场地定标中的参数需求与自动化定标的目标,设计积分球测量总辐照度,并通过遮挡的方式实现漫射辐照度的测量,获得卫星定标中的漫总比数据;设计光学镜头测量地面辐亮度,从而实现大气-地表辐射特性的自动观测.同时仪器集成了定标数据实时预处理和远程传送等功能.为验证仪器的野外环境适应性和自动化测量数据的可靠性,与传统人工测量地表反射率与漫总比的方式进行了外场对比实验.实验结果表明,两种方式所测的总辐照度、漫射辐照度和直射辐照度的相对偏差均小于5%,漫总比的绝对偏差均小于0.025%;所测反射率整体趋势相同,且二者的偏差普遍在±1%以内,最大偏差小于±2.5%.超光谱比值辐射仪具有较高的自动化测量精度,能够替代人工测量大气辐射特性参数和地表反射率,实现较高的测量频次,在遥感卫星自动化定标领域具有广阔的应用前景.
- 张权张权李新刘恩超张艳娜翟文超
- 关键词：辐射定标辐照度
- 高光谱遥感器现场光谱定标精度验证方法研究被引量：5
- 2017年
- 鉴于精确的光谱辐射定标精度验证对于高光谱遥感器的现场定标和数据应用非常必要,以SVC光谱辐亮度计为例,利用多波段辐亮度标准传递探测器和新型的光谱可调积分球参考光源,设计了一种高光谱遥感器光谱定标精度的验证方法。该方法利用新型光谱可调积分球参考光源在待测波段内分别输出光谱形状单调上升和单调下降的光谱辐亮度状态,通过光谱匹配技术,即平移改变SVC光谱辐亮度计的波长,分析比对MRSTD和SVC光谱辐亮度计测量辐亮度的相对偏差。比对结果为光谱定标验证精度优于±0.2nm,辐射定标验证精度小于5%。
- 丁蕾袁银麟郑小兵张艳娜戚涛吴浩宇
- 关键词：定标
- 太阳辐射计实验室定标方法研究与探讨
- 太阳辐射计是全球AERONET 站点最重要的观测设备，为获取全球气溶胶时空分布提供了大量的观测数据.为了分析太阳辐射计的反演精度水平和仪器退化规律，太阳辐射计经常周期性送到实验室进行定标和校验，以得到天空漫射通道的定标系...
- 李健军徐文斌张艳娜翟文超郑小兵
- 关键词：气候变化
- 文献传递
- 基于超光谱比值辐射仪的卫星自动化场地定标与分析被引量：6
- 2016年
- 针对我国光学遥感卫星高频次和高精度定标的技术需求,以及目前人工方式进行定标的不足,调研国内外卫星定标的发展现状,研制了超光谱比值辐射仪自动化定标系统,并开展了卫星传感器自动化定标的试验。根据场地定标中的参数需求与自动化定标的目标,比值辐射仪设计积分球测量光谱总照度,并通过遮挡的方式实现了光谱漫照度测量,获得卫星定标中的漫总比数据;同时,辐射仪利用光学镜头的方式实现地面辐亮度测量,实现了大气-地表辐射特性的自动观测,同时仪器集成了定标数据实时预处理和远程传送等功能。在2015年敦煌辐射校正场试验中,辐射仪得到了理想的应用效果并获得了大气光学参数、地表反射率的数据,为卫星传感器的定标提供了数据支持。经过与传统测量仪器的对比,地表反射率的相对偏差在0.5%~1.5%,大气参数中光谱辐照度的绝对偏差小于5%,漫总比的绝对偏差不大于0.015%。采用辐照度基法利用测量的数据对Aqua MODIS光学遥感器的通道1~5进行了场地定标,通道1~4的对比相对偏差小于1%,通道5的偏差结果为7.24%,验证结果满足了卫星传感器自动化定标的初步需求。
- 刘恩超李新韦玮翟文超张艳娜郑小兵
- 关键词：遥感卫星地表反射率
- 太阳光谱辐照度仪的自定标实现
- 2016年
- 为实现卫星遥感器地面定标中大气辐射特性的高精度观测,研制了高精度、光谱式太阳辐照度仪。结合野外工作中仪器存在的衰减与损耗,设计了适合于长期外场应用的自定标系统。自定标系统设计采用双通道镜像的方案,利用基于球面镜的耦合镜实现光路的切换,实现单色光进入棱镜。结合光路的设计方案,采用步进电机带动反射镜切换光路,同时利用单片探测器测量入射/出射光通量采集,通过比值计算实现单波长下棱镜透过率的测量。在实验室内外进行了自定标的性能测试,室内自定标结果的重复性误差为2.5%,室内外透过率对比的相对偏差小于2%,证明自定标系统可以用于户外仪器的监测与校正。
- 刘恩超张艳娜李新韦玮郑小兵
- 关键词：自定标卫星遥感器
- 基于可调谐激光器的太阳光谱辐照度仪定标方法被引量：3
- 2014年
- 太阳光谱辐照度仪是利用棱镜分光技术对太阳直射辐射进行连续光谱测量的新型仪器,为了实现高精度观测要求,开展了基于可调谐激光器的系统级定标方法研究。使用激光导入积分球产生的均匀辐照度场作为定标光源,利用标准辐照度探测器作为传递标准,将低温绝对辐射计的辐射标准传递到太阳光谱辐照度仪。在仪器的870nm波段进行了定标实验,与标准灯法、Langley法得到的定标系数进行比对,偏差分别为2.84%和4.08%,验证了该方法的可行性。根据不确定度评估规范,这种定标方法的不确定度优于0.882%,可以用于高精度的太阳光谱辐射观测。
- 张艳娜郑小兵李新刘恩超李文伟
- 关键词：可调谐激光器
- 多波段滤光片辐亮度计的系统级定标方法研究被引量：10
- 2013年
- 为了满足遥感仪器的高精度辐射定标需求,实现"低温绝对辐射计→多波段滤光片辐亮度计→积分球→遥感器"的辐亮度传递链,对多波段滤光片辐亮度计进行了定标方法的研究。利用可调谐激光导入积分球产生的均匀、稳定、无偏的面光源作为定标光源,使用溯源于低温辐射计的标准辐亮度探测器作为传递标准,通过系统级的定标方法对滤光片辐亮度计的753、865、900、1030nm四个工作波段进行了绝对光谱响应度定标,不确定度优于0.58%。与溯源于法国黑体辐射源的太阳辐射计CIMEL CE318进行了比对实验,结果表明,在四个定标波段,滤光片辐亮度计测得的积分球辐亮度与由CE318测得的辐亮度差值分别为-0.216%、-2.564%、-4.248%和2.226%,验证了该系统级定标方法的合理性。
- 张艳娜郑小兵李健军张伟
- 关键词：遥感积分球
- 基于场地自动化观测技术的SNPP VIIRS高频次在轨辐射定标被引量：6
- 2019年
- 针对遥感卫星高频次、高时效和高精度定标的技术需求,利用布设在敦煌辐射校正场自动化定标系统,对SNPP VIIRS遥感器的可见光到短波红外波段开展了高频次自动化绝对辐射定标试验,详细描述了自动化定标的原理和方法,明确了定标流程.针对长时间跨度中,地表光谱反射率光谱形状的变化,建立了参考反射率数据库,以解决通道反射率与参考反射率光谱形状不匹配问题.在2018年5月～11月,对SNPP VIIRS共完成了13次有效的自动化定标,并与SNPP VIIRS星上观测的表观反射率进行了比对验证.结果表明,场地自动化定标得到的表观反射率与卫星观测的表观反射率相对偏差小于5%,均方根小于3.2%,表明场地自动化定标结果与星上定标结果具有较高的一致性和稳定性,可以用于高频次在轨辐射定标.
- 张孟韦玮张艳娜赵春艳李新郑小兵
- 关键词：辐射定标
- 自动多波段太阳辐射计光机设计及热力学有限元分析被引量：2
- 2019年
- 研制了自动多波段太阳辐射计,仪器包含8个光谱通道,覆盖可见-近红外波段.通过二维转台和四象限跟踪组件,可实现对太阳直射辐照度、天空辐亮度、气溶胶光学厚度、大气柱水汽含量和臭氧含量的实时自动测量,并远程控制和传输数据.为减小温度变化对探测器响应的影响,对光机头部的八通道主体部分进行了温控设计.结合野外环境的实际情况,对关键部件八通道主体和散热外壳进行了热力学有限元分析.分析结果表明,主要光学元器件的安装结构满足实际温度变化产生的零件形变需求;增大外壳的散热面积可以有效提高八通道主体的温控效率,增强野外环境适应性.仪器在敦煌辐射校正场长期工作,经受住了风沙、雨水和温差等的测试,其温控系统的温度维持在25±0.2℃,表现出良好的稳定性,验证了温控设计的可靠性.
- 张权张权李新张艳娜郑小兵
- 关键词：辐射定标温控设计
- 基于线阵CCD的光斑定位电路系统设计被引量：2
- 2013年
- 针对仪器设计和试验过程中光斑定位目的的需求,设计了基于线阵CCD的驱动和信号处理电路系统。选用TCD1703C线阵CCD作为位置传感器,分析了TCD1703C的驱动时序要求,介绍了使用CPLD产生驱动方法和过程。在信号处理部分,介绍了高性能模拟前端处理芯片AD9845A的工作原理和采用相关双采样进行信号采集的方法,给出了输出信号的传输和存储方法。在狭缝宽度测量和波长定位中进行了验证。结果显示:线阵CCD电路系统可满足光斑定位的需求,狭缝的测量不确定度小于1.0×10-2,波长定位的精度为0.5 nm。
- 刘恩超邹鹏李新张艳娜郑小兵
- 关键词：线阵CCD复杂可编程逻辑器件相关双采样积分时间
