面向星载海洋盐度探测应用的L波段综合孔径辐射计原理样机研制与试验研究

牛立杰 刘 浩 武 林 张 成 赵 鑫 吴 季 殷晓斌



面向星载海洋盐度探测应用的L波段综合孔径辐射计原理样机研制与试验研究

牛立杰①②刘 浩*①武 林①张 成①赵 鑫①吴 季①殷晓斌①

①(中国科学院国家空间科学中心微波遥感重点实验室 北京 100190)②(中国科学院大学 北京 100049)

主被动联合微波成像仪(MICAP)是面向全球星载海洋盐度探测应用提出的一种新技术方案，由L, C, K频段辐射计及L波段散射计组成。其中L波段1维综合孔径辐射计是MICAP的核心，用以实现海洋盐度高精度观测。为了验证MICAP概念和性能，研制了一台地面原理样机并进行了试验研究。该文介绍了MICAP样机的L波段综合孔径辐射计子系统的研究与试验结果。首次推导了一种使用三阶量化均值对数字相关到模拟相关转换中的AD偏置误差进行校正的计算方法。该文的研究成果将为海洋盐度卫星MICAP及全球水循环卫星WCOM提供技术参考。

综合孔径辐射计；三阶量化数字相关；海洋盐度

1 引言

应用星载微波辐射计实现全球海洋盐度测量是当前微波遥感领域的一个研究热点[1]。海洋盐度探测的难点在于其对辐射计性能要求非常高：首先，海洋盐度变化带来的亮温变化非常小，因此要求辐射计具有极高的灵敏度及稳定度；然后，海面粗糙度及海水温度也会带来海面辐射亮温的变化，影响盐度测量精度[2]；此外载荷还需要具备高空间分辨率、宽刈幅等指标。目前国际上海洋盐度探测辐射计有两个路线：以欧空局SMOS卫星为代表的综合孔径辐射计体制，以及美国Aquarius卫星[2,6,7]为代表的“推帚式”真实孔径辐射计体制。……