微波辐射计真空定标不确定度研究

• 作 者: 汪哲思
• 机 构: 航天科工集团第二研究院
• 出 处: 中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 微波辐射计 真空定标 不确定度 微波亮温度 国家标准

微波辐射计在气象观测、资源勘测、环境监测、防灾减害等领域有着广泛应用。通过测量和分析各种不确定度分量的大小，确定微波辐射计真空定标不确定度，并最终建立微波亮温度国家标准，获得微波辐射计输出数据与国际单位制之间的量值溯源关系，是提高微波辐射计遥感测量准确度和定量化应用水平的有效途径之一。论文针对微波辐射计真空定标不确定度及我国国家微波亮温度标准的建立方面开展了相关研究，主要工作如下：　　
首先，利用ePhysics软件对真空定标源的内部温度场及表面温度场进行仿真，研究了温度传感器输出值与其在定标源内埋置深度之间的关系，确定了温度传感器的理想埋置深度。　　
其次，研究了定标系统中定标距离引入的不确定度。计算出在不同物理温度、不同工作频率时，微波辐射计接收的亮温度与定标距离的关系，并开展了不确定度分析，确定了不确定度分量的大小。　　
然后，研究了Dick辐射计天线物理温度变化引入的不确定度。设计出一种实验方法分析天线物理温度变化引入的不确定度，在保持辐射计内部工作温度稳定和定标源输出亮温度不变的前提下，通过改变辐射计天线的物理温度使辐射计产生不同的输出电压，并利用二元回归分析方法推导出天线的辐射效率，实验中外推数据与测量数据吻合，验证了实验方法的有效性。　　
最后，分析了美国国家标准技术研究院(NIST)提出的微波亮温度标准的优缺点，对微波亮温度标准的两种可能实现形式即标准辐射计和标准定标源的不确定度进行分析对比，提出了建立我国微波亮温度标准的初步设想，并开展了不确定度分析。