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天空背景辐亮度的实时获取对于目标探测、跟踪、成像和大气探测等方面具有重要意义。当前天空辐亮度的获取手段主要包括软件模拟计算，分光谱测量，全天空拍照成像等，但是这些方法具有一定的局限性，不能很好满足当前的测量要求。为此，本文基于对宽谱段大气背景辐射测量的原理分析，研制了一台具有全天空扫描与给定方位探测两种工作模式、光谱范围400～1000nm的天空背景辐亮度测量仪器（型号DTL-1）并对我国华东地区和西南地区的实测数据进行了对比分析。 本文详细给出了DTL-1型天空辐射计的研制过程，包括系统测量原理，仪器结构、性能参数与技术指标以及工作流程等，并从DTL-1系统组成结构原理图对仪器各功能部件的具体研制方案与技术细节进行了详细描述。分析了仪器的响应系数和光视效率，给出了基于标准光源-漫反射白板的仪器绝对辐亮度定标与光视效率确定的原理及实现方法。利用大口径积分球系统对仪器的线性度和测量稳定性进行了测试，验证了DTL-1具有良好的线性响应度和测量稳定性，并分析了仪器的测量误差来源。 利用定标后的仪器分别在我国华东地区和西南地区开展了实验测量，分别在两地利用光纤光谱仪验证了实测天空背景辐亮度时仪器的线性响应度，充分说明了仪器的线性绝对辐射定标方法的有效性和正确性;将DTL-1实测结果与MODTRAN5软件模拟结果及光纤光谱仪实测结果进行了对比验证，证明了DTL-1工作性能良好，测量结果可以满足工程应用的精度要求;对合肥和西昌两地的天空背景辐亮度分布特点做了对比和分析。 论文最后对全文进行了总结，并对工程化设计中存在的问题提出了改进思路。