海洋一号卫星水色水温扫描仪红外信息获取

摘要：

对海温分布与变化的探测是海洋一号卫星主载荷水色水温扫描仪(简称水色仪,COCTS)的主要任务之一.考虑到对海冰和海洋上空台风等气象要素的同时探测,实际水温探测通道的动态范围要求涵盖200-320 K的温度区间.由于某些洋面区域微弱温度的变化将会导致严重天气灾害的发生,因此海温探测通道还需满足探测灵敏度与定量化的精度要求.本文旨在依据技术指标要求,设计水色仪红外通道的信息获取电路,包括对探测器微弱信号进行放大的前置放大电路,消除基础电平以提高动态范围的交流放大器,以及实现信号的直流恢复与动态范围调整的通道放大电路.基于对所使用的光导型红外探测器工作机理的研究,结合水色仪的系统组成与特性,为确保同时满足高动态范围与高灵敏度这一对相互矛盾的指标要求,通过理论分析计算、电路仿真等方法,确定各级放大电路的形式及参数.在真空环境模拟实验室对水色仪的系统性能进行测定,以验证信息获取电路设计的合理性.在实验室进行的红外辐射定标结果表明和在轨测试结果均表明,水色仪两个红外通道的动态范围和噪声等效温差(NETD)均能较好的满足技术指标要求.红外通道能够实时跟踪星上黑体信号随时间与周围环境的变化,可据此来对红外通道的定标系数进行即时修正,从而达到预期的在轨实时辐射定标的目的,为定量化反演海温奠定了基础,并能获取且制作出高质量的全球海温产品.

关键词：海洋一号、信息获取、海表温度、红外光电导探测器、直流恢复、噪声等效温差、调制传递函数

所属期刊栏目：26

分类号：TP391;TN215;TB301

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1589-1601