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多角度偏振成像儀偏振探測性能與檢測

Polarization Detection Performance of Directional Polarimetric Camera

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摘要

多角度偏振成像儀用于獲取全球大氣氣溶膠和云性質參數,能探測大氣多角度偏振信息。偏振探測是儀器的重要特性,大視場光學儀器起偏效應顯著,應予以定標校正。在軌運行前通過實驗室、外場對偏振探測性能進行全面檢測。在軌運行時,設計基于自然目標偏振特性的在軌檢測方法,進行數據校正后,再對大范圍海洋耀光和水云偏振虹進行分析,通過偏差分布圖像可在復雜多云的數據環境中直觀顯示儀器狀態,實現了全視場偏振探測性能的快速評測,驗證了地面應用系統數據處理的有效性。在軌偏振探測性能與實驗室、外場檢測的性能一致,探測精度滿足優于0.02的設計指標。檢測數據為氣溶膠和云反演應用提供重要依據,各階段檢測方法為廣角偏振遙感儀器檢測提供參考。

Abstract

Directional polarimetric camera (DPC) is used to monitor several parameters related to the global atmospheric aerosol and clouds as it can detect atmospheric multi-angle polarization. However, it is an ultra-wide-angle optical instrument; therefore, the polarization effect of lens cannot be neglected, and it should be corrected during the calibration stage. A polarization measurement performance test is conducted prior to launching the instrument in the laboratory and outfield. To meet the requirement of an on-orbit measurement, an on-orbit detection method is designed to assess the polarization detection performance of the optical polarization remote sensing instrument with a large field of view. The rapid evaluation of polarization detection performance in full field of view is achieved by analyzing the polarization rainbow data of ocean flares and water clouds in a wide range of complex environments, and the data processing effectiveness of ground application system is verified. The on-orbit polarization detection performance of DPC is consistent with the laboratory and outfield data, which provides an important basis for aerosol and cloud inversion applications. Furthermore, the detection methods in each stage can be used as a reference in wide-angle polarization remote sensing applications.

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補充資料

中圖分類號:TH744

DOI:10.3788/AOS202040.0712003

所屬欄目:儀器,測量與計量

基金項目:高分辨率對地觀測系統重大專項、高分專項衛星應用共性關鍵技術項目;

收稿日期:2019-05-27

修改稿日期:2019-12-12

網絡出版日期:2020-04-01

作者單位    點擊查看

涂碧海:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學技術大學, 安徽 合肥 230026中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
洪津:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
姚萍萍:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
孟炳寰:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
袁銀麟:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
張苗苗:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學技術大學, 安徽 合肥 230026中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031
翁建文:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 安徽 合肥 230031中國科學技術大學, 安徽 合肥 230026中國科學院通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031

聯系人作者:涂碧海([email protected]); 洪津([email protected]);

備注:高分辨率對地觀測系統重大專項、高分專項衛星應用共性關鍵技術項目;

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引用該論文

Tu Bihai,Hong Jin,Yao Pingping,Meng Binhuan,Yuan Yinlin,Zhang Miaomiao,Weng Jianwen. Polarization Detection Performance of Directional Polarimetric Camera[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(7): 0712003

涂碧海,洪津,姚萍萍,孟炳寰,袁銀麟,張苗苗,翁建文. 多角度偏振成像儀偏振探測性能與檢測[J]. 光學學報, 2020, 40(7): 0712003

被引情況

【1】姚萍萍,許孫龍,涂碧海,崔珊珊,金潔,駱冬根,洪津. 多角度偏振成像儀面陣探測器篩選及測試方法. 光學學報, 2020, 40(11): 1112002--1

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