一种基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法与流程

技术特征：
1.一种基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，所述方法包括：根据月球进入微波辐射计冷空观测区域的轨道预报数据，从星载微波辐射计下传的一帧观测数据中提取大气探测水汽吸收线附近五个通道含有月球影响的冷空观测数据；对于从五个通道中预先选定的基准通道，利用该基准通道的冷空观测数据，通过稳态约束原理，得到无月球影响时的基准通道冷空观测数据，计算得到基准通道定标系数；基于该基准通道定标系数，定标得到基准通道含有月球影响的冷空观测辐射；基于五个通道的冷空观测辐射的传递关系，将基准通道含有月球影响的冷空观测辐射用于其他通道定标，从而实现通道间交叉定标，并计算得到各通道定标系数；由各通道定标系数计算得到水汽吸收线附近五个通道对地观测的目标亮温。2.根据权利要求1所述的基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，其特征在于，所述大气探测水汽吸收线附近五个通道具体包括：中心频率分别为183
±
1ghz、183
±
1.8ghz、183
±
3ghz、183
±
4.5ghz和183
±
7ghz。3.根据权利要求2所述的基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，其特征在于，所述方法还包括基准通道的选定步骤，具体包括：在卫星发射前对微波辐射计真空定标试验得到的非线性因子进行对比分析，结合在轨冷空、热源、仪器温度和通道在轨灵敏度及增益状态参数，经综合分析，从五个通道中选取定标精度高且在轨性能稳定的通道作为基准通道。4.根据权利要求3所述的基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，其特征在于，所述对于从五个通道中预先选定的基准通道，利用该基准通道的冷空观测数据，通过稳态约束原理，得到无月球影响时的基准通道冷空观测数据，计算得到基准通道定标系数；具体包括：根据轨道预报数据，提取本帧观测数据附近含有月球影响的基准通道冷空观测数据，外推得到与本帧等效的无月球影响的冷空观测数据，与2.73k相匹配，结合热源观测数据和热源温度遥测数据，计算得到基准通道定标系数。5.根据权利要求4所述的基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，其特征在于，所述基准通道定标系数包括基准通道定标方程的截距a0和斜率系数b0，满足下式：，满足下式：r
w,0
＝f
plank
(t
w
dt
w,0
)r
sp,0
＝f
plank
(t
sp
dt
sp,0
)其中，c
w,0
为基准通道的热源观测计数值，c
sp,0
为基准通道的冷空观测计数值，r
w,0
为基准通道的热源辐射；r
sp,0
为基准通道的冷空观测辐射，f
plank
()表示普朗克函数，t
w
为星上热源温度，通过遥测获取；t
sp
为冷空温度，dt
w,0
，dt
sp,0
分别为基准通道的热源和冷源带宽订正项，根据发射前仿真计算得到。6.根据权利要求5所述的基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，其特征在于，所述基于五个通道的冷空观测辐射的传递关系，将基准通道含有月球影响的冷空观测
辐射用于其他通道定标，从而实现通道间交叉定标，并计算得到各通道定标系数；具体包括：基于五个通道的冷空观测辐射的传递关系，根据基准通道含有月球影响的冷空观测辐射t
sp,moon,0
得到第ch个非基准通道的冷空观测辐射r
sp,ch
为：r
sp,ch
＝f
plank
(t
sp,moon,0
dt
sp,ch
)其中，f
plank
()表示普朗克函数，ch＝1,2,...,4，dt
sp,ch
为第ch个非基准通道的冷源带宽订正项，根据发射前仿真计算得到；根据下式得到第ch个非基准通道的热源辐射r
w,ch
为：r
w,ch
＝f
plank
(t
w
dt
w,ch
)其中，t
w
为星上热源温度，通过遥测获取；dt
w,ch
为第ch个非基准通道的热源带宽订正项，根据发射前仿真计算得到；根据下式得到第ch个非基准通道定标方程的截距a
ch
和斜率项系数b
ch
：：其中，c
w,ch
为第ch个非基准通道的热源观测计数值，c
sp,ch
为第ch个非基准通道的冷空观测计数值。

技术总结
本发明公开了一种基于月球观测的微波水汽吸收通道交叉定标方法，该方法包括：根据月球进入微波辐射计冷空观测区域的轨道预报数据，从星载微波辐射计下传的一帧观测数据中提取大气探测水汽吸收线附近五个通道含有月球影响的冷空观测数据；利用预先选定的基准通道冷空观测数据，通过稳态约束原理，得到无月球影响时的基准通道冷空观测数据，计算得到基准通道定标系数；据此定标得到基准通道含有月球影响的冷空观测辐射；基于五个通道的冷空观测辐射的传递关系，将基准通道含有月球影响的冷空观测辐射用于其他通道定标，从而实现通道间交叉定标，并计算得到各通道定标系数；由各通道定标系数计算得到水汽吸收线附近五个通道对地观测的目标亮温。对地观测的目标亮温。对地观测的目标亮温。


技术研发人员：郭杨 窦芳丽 吴琼 李彬 谷松岩
受保护的技术使用者：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2023/2/17