一种微波辐射计热真空定标装置及方法制造方法及图纸

本申请提供了一种微波辐射计热真空定标装置及方法，涉及微波遥感备技术领域，包括：真空罐体、真空保障及控制柜、常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板；真空保障及控制柜位于真空罐体外部，通过设置在真空罐体上的真空抽气孔与真空罐体相连接；常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板位于真空罐体内部，液氮冷定标源用于模拟载荷在轨运行时的冷空背景辐射，变温定标源用于模拟载荷在轨对地观测时不同温度的地物目标；载荷水冷板用于放置待定标的微波辐射计，以使微波辐射计接收常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源分别释放的电磁波。本申请的微波辐射计热真空定标装置，优化定标源布局，降低了建设和使用维护成本。使用维护成本。使用维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微波辐射计热真空定标装置及方法


[0001]本申请涉及空间微波遥感
，尤其涉及一种微波辐射计热真空定标装置及方法。

技术介绍

[0002]微波辐射计定标技术是实现其定量化遥感应用的先决条件，对微波遥感的成功应用起着至关重要的作用。因此，所有空间对地微波遥感载荷在发射前都有必要进行地面热真空定标测试，所谓微波辐射计定标，即指标定微波辐射计输出电压与输入噪声温度间的定量关系。定标是实现定量化微波遥感的前提，定标精度不仅反映仪器性能，而且直接影响对目标物体微波辐射信息的反演准确度。
[0003]在实际使用中，传统的变温源通过液氮气液混合态提供对应的温度，存在稳定性和均匀性问题，增加了变温源温度稳定的时间，且降低了定标精度。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种微波辐射计热真空定标装置及方法，通过本申请提供的微波辐射计热真空定标装置，优化了定标源的布局，降低了建设和使用维护成本。
[0005]本申请主要包括以下几个方面：第一方面，本申请实施例提供一种微波辐射计热真空定标装置，包括：真空罐体、真空保障及控制柜、常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板；其中，真空罐体的轴线与水平面平行放置，真空保障及控制柜位于真空罐体外部，通过设置在真空罐体上的真空抽气孔与真空罐体相连接，用于实现真空罐体内部的真空环境；常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板位于真空罐体内部，液氮冷定标源用于模拟载荷在轨运行时的冷空背景辐射，变温定标源用于模拟载荷在轨对地观测时不同温度的地物目标；常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源内部均设置有测温单元，以用于测量各定标源对应的物理温度；载荷水冷板用于放置待定标的微波辐射计，以使微波辐射计接收常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源分别释放的电磁波。
[0006]在一种可能的实施方式中，液氮冷定标源包括：第一黑体屏蔽罩和第一宽频黑体，第一宽频黑体用于释放与自身温度对应的电磁波；第一宽频黑体被设置于第一黑体屏蔽罩内，第一黑体屏蔽罩用于屏蔽真空罐体内部其它定标源之间的相互影响；常温定标源包括第二黑体屏蔽罩、第二宽频黑体和第一隔热垫，第二宽频黑体用于释放与自身温度对应的电磁波，第二宽频黑体的温度与真空罐内的环境温度相同；第二宽频黑体被设置于第二黑体屏蔽罩内，第二黑体屏蔽罩用于屏蔽真空罐体内部其它定标源之间的相互影响，第一隔热垫设置在第二宽频黑体和真空罐体内壁之间，用于阻绝第二宽频黑体和真空罐体内壁之间的热传导。
[0007]在一种可能的实施方式中，装置还包括：液氮储槽和液氮制冷罐体，其中，液氮储
槽设置在真空罐体外侧，液氮制冷罐体的轴线与水平面垂直，液氮制冷罐体嵌入真空罐体内部并通过密封法兰与液氮冷定标源接触连接，以使用液氮制冷罐体内部的液氮实现对液氮冷定标源的冷却，液氮制冷罐体内部设置有低液位温度传感器和高液位温度传感器，液氮制冷罐体上还设置有注液管和出液管，注液管和出液管分别连通液氮制冷罐体内侧和外侧，注液管位于液氮制冷罐体外侧的部分设有储槽阀体，以通过储槽阀体连接至液氮储槽，以使液氮储槽向液氮制冷罐体内部注入氮液。
[0008]在一种可能的实施方式中，装置还包括第一水冷机组，第一水冷机组设置在真空罐体外侧，变温定标源包括：第三黑体屏蔽罩、第三宽频黑体、液冷均温冷板和第二隔热垫，第三宽频黑体通过密封法兰固定于液冷均温冷板下表面，液冷均温冷板通过密封法兰固定连接于真空罐体内壁，第二隔热垫设置在液冷均温冷板与真空罐体内壁之间，用于阻绝第二宽频黑体和真空罐体内壁之间的热传导；液冷均温冷板上设置有第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道，第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道通过真空罐体壁连接至真空罐体外侧，第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道外侧部分连接至第一水冷机组，以使第一水冷机组完成对液冷均温冷板的温度控制，第一液冷源出口管道处设置有第一温度传感器，用于检测液冷均温冷板的温度。
[0009]在一种可能的实施方式中，装置还包括第二水冷机组，第二水冷机组设置在真空罐体外侧；载荷水冷板上设置有第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道，第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道通过真空罐体壁连接至真空罐体外侧，第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道外侧部分连接至第二水冷机组，以使第二水冷机组完成对载荷水冷板的温度控制，第二液冷源出口管道处设置有第二温度传感器，用于检测载荷水冷板的温度。
[0010]在一种可能的实施方式中，装置还包括移动滑台，移动滑台设置在真空罐体内部，其中，载荷水冷板设置于移动滑台上，以使移动滑台带动载荷水冷板上的待定标的微波辐射计在真空罐体内移动。
[0011]在一种可能的实施方式中，装置还包括真空度测量模块，真空度测量模块设置在真空罐体内部，用于测量真空罐体内部的真空度。
[0012]第二方面，本申请还提供一种热微波辐射计的标定方法，方法应用于上述任一实施例所述的微波辐射计热真空定标装置，方法包括：通过真空保障及控制柜实现真空罐体内部的真空环境；控制液氮冷定标源达到并维持在预设冷源温度，控制变温定标源达到预设初始温度；控制变温定标源按照预设温度间隔从预设变温源温度依次递增或递减至目标变温源温度，每递增或递减一个温度间隔，得到一个待测试温度；针对每个待测试温度，获取该待测试温度下微波辐射计所记录的电压监测数据，并利用常温定标源和液氮冷定标源对应的辐射亮温对变温定标源进行两点定标，确定变温定标源对应的推测辐亮度，其中，常温定标源和液氮冷定标源对应的辐射亮温是分别根据常温定标源和液氮冷定标源对应的物理温度确定的；利用每个待测试温度对应的电压监测数据与变温定标源对应的推测辐亮度进行二次拟合，完成对微波辐射计的定标。
[0013]在一种可能的实施方式中，微波辐射计热真空定标装置还包括第二水冷机组，第二水冷机组设置在真空罐体外侧；载荷水冷板上设置有第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道，第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道通过真空罐体壁连接至真空罐体外
侧，第二液冷源进口管道和第二液冷源出口管道外侧部分连接至第二水冷机组，以使第二水冷机组完成对载荷水冷板的温度控制，其中，控制变温定标源按照预设温度间隔从预设变温源温度依次递增或递减至目标变温源温度之前，方法还包括：通过第二水冷机组控制载荷水冷板达到并维持预设载荷温度。
[0014]在一种可能的实施方式中，利用每个待测试温度对应的电压监测数据与变温定标源对应的推测辐亮度进行二次拟合，完成对微波辐射计的定标的步骤包括：针对个待测试温度，根据变温定标源对应的辐射亮温对推测辐亮度进行修正，得到修正后的推测辐亮度，其中，变温定标源对应的辐射亮温是根据该待测试温度确定的；利用每个待测试温度对应的电压监测数据与变温定标源对应的修正后的推测辐亮度进行二次拟合，完成对微波辐射计的定标。
[0015]本申请实施例提供的一种微波辐射计热真空定标装置及方法，包括：真空罐体、真空保障及控制柜、常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板；真空保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波辐射计热真空定标装置，其特征在于，包括：真空罐体、真空保障及控制柜、常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板；其中，所述真空罐体的轴线与水平面平行放置，所述真空保障及控制柜位于所述真空罐体外部，通过设置在真空罐体上的真空抽气孔与所述真空罐体相连接，用于实现所述真空罐体内部的真空环境；常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源和载荷水冷板位于所述真空罐体内部，所述液氮冷定标源用于模拟载荷在轨运行时的冷空背景辐射，所述变温定标源用于模拟载荷在轨对地观测时不同温度的地物目标；所述常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源内部均设置有测温单元，以用于测量各定标源对应的物理温度；所述载荷水冷板用于放置待定标的微波辐射计，以使所述微波辐射计接收所述常温定标源、变温定标源、液氮冷定标源分别释放的电磁波。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液氮冷定标源包括：第一黑体屏蔽罩和第一宽频黑体，第一宽频黑体用于释放与自身温度对应的电磁波；第一宽频黑体被设置于第一黑体屏蔽罩内，第一黑体屏蔽罩用于屏蔽所述真空罐体内部其它定标源之间的相互影响；所述常温定标源包括第二黑体屏蔽罩、第二宽频黑体和第一隔热垫，第二宽频黑体用于释放与自身温度对应的电磁波，第二宽频黑体的温度与所述真空罐内的环境温度相同；第二宽频黑体被设置于第二黑体屏蔽罩内，第二黑体屏蔽罩用于屏蔽所述真空罐体内部其它定标源之间的相互影响，所述第一隔热垫设置在第二宽频黑体和所述真空罐体内壁之间，用于阻绝第二宽频黑体和所述真空罐体内壁之间的热传导。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：液氮储槽和液氮制冷罐体，其中，液氮储槽设置在真空罐体外侧，液氮制冷罐体的轴线与水平面垂直，液氮制冷罐体嵌入所述真空罐体内部并通过密封法兰与所述液氮冷定标源接触连接，以使用液氮制冷罐体内部的液氮实现对所述液氮冷定标源的冷却，液氮制冷罐体内部设置有低液位温度传感器和高液位温度传感器，液氮制冷罐体上还设置有注液管和出液管，注液管和出液管分别连通液氮制冷罐体内侧和外侧，注液管位于液氮制冷罐体外侧的部分设有储槽阀体，以通过储槽阀体连接至所述液氮储槽，以使液氮储槽向液氮制冷罐体内部注入氮液。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一水冷机组，第一水冷机组设置在所述真空罐体外侧，所述变温定标源包括：第三黑体屏蔽罩、第三宽频黑体、液冷均温冷板和第二隔热垫，第三宽频黑体通过密封法兰固定于液冷均温冷板下表面，液冷均温冷板通过密封法兰固定连接于真空罐体内壁，所述第二隔热垫设置在液冷均温冷板与真空罐体内壁之间，用于阻绝第三宽频黑体和所述真空罐体内壁之间的热传导；液冷均温冷板上设置有第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道，第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道通过真空罐体壁连接至真空罐体外侧，第一液冷源进口管道和第一液冷源出口管道外侧部分连接至所述第一水冷机组，以使第一水冷机组完成对液冷均温冷板的温度控制，
第一液冷源出口管道处设置有第一温度传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰，苏振华，杨涛，
申请(专利权)人：国科星仪北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：