联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法技术

本发明专利技术涉及一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，包括：获取嫦娥二号辐射亮温数据并确定观测时刻当地时间；获取嫦娥四号测月雷达数据并进行预处理；基于测月雷达数据进行地层划分，提取月壤层数据；确定月表物理温度；基于测月雷达探测处的月壤层厚度及辐射亮温数据的可探测深度，排除月壤层下方岩石辐射对回波的影响，以月表物理温度数据作为约束条件依托一维热力学方程构建月球浅表层物理温度模型；结合物理温度模型及辐射传输方程实现对不同频率辐射亮温的有效模拟；将观测的辐射亮温与不同介电损耗条件下反演的辐射亮温进行对比与匹配，确定不同频率下浅表层介电损耗范围。与现有技术相比，本发明专利技术具有预测精度高等优点。具有预测精度高等优点。具有预测精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法


[0001]本专利技术涉及月球浅层物质属性反演
，尤其是涉及一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法。

技术介绍

[0002]月球的外表层主要由松散的物质组成，其保留了月球地质历史和行星演化过程的重要线索，能够加深我们对内太阳系演化过程的理解。基于对月球样本的实验，科学家们已经对月球的浅层表面有了初步的认识。然而，这些样品都是在月球近侧收集的，无法表征其他区域(如月球背测)的物质特征。因此，通过轨道探测器进行辐射特征探测，是获取大范围月球浅表层物质特性(如热力学和介电特性)的重要手段。被动雷达生成的辐射亮温数据是解译浅表层物质热行为的关键，但目前对所接收到的辐射的构成，主要是辐射亮温数据是否包含了月壤层下方的岩石材料的辐射信息。此外，月壤和岩石的热力学和介电特性的差异很大程度上会影响对浅表层物质特性的分析。在估算月球浅表物质属性时，我们需要采用合适的地层模型来判断辐射亮温的来源，这主要取决于两个因素，即雷达穿透深度和探测区域的月壤厚度。其中，雷达穿透深度可以通过雷达频率、物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)获取嫦娥二号辐射亮温数据并确定观测时刻的当地时间；步骤2)获取嫦娥四号测月雷达数据并进行预处理；步骤3)基于预处理后的测月雷达数据进行地层划分，并提取月壤层数据；步骤4)获取月球勘测者热中外第7波段数据，作为月表物理温度；步骤5)基于测月雷达探测处月壤层数据中的月壤层厚度及辐射亮温数据的可探测深度，排除月壤层下方岩石辐射对回波的影响，以月表物理温度数据作为约束条件依托一维热力学方程构建月球浅表层物理温度模型；步骤6)结合月球浅表层物理温度模型及辐射传输方程实现对不同频率辐射亮温的有效模拟；步骤7)将观测的辐射亮温与不同介电损耗条件下反演的辐射亮温进行对比与匹配，确定不同频率下浅表层介电损耗范围。2.根据权利要求1所述的一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，其特征在于，所述观测时刻的当地时间根据太阳方位角、入射角及观测点纬度计算得到。3.根据权利要求2所述的一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，其特征在于，设太阳入射角为i，太阳方位角为α，观测点纬度为λ，那么该观测时刻对应的当地时间为：4.根据权利要求1所述的一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：步骤2
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1)获取嫦娥四号测月雷达数据；步骤2
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2)去重：去除测月雷达数据中的重复数据；步骤2
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3)零时刻校正：以雷达回波中真空
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月壤的强回波所在的回波时刻对齐各列数据；步骤2
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4)直流偏移校正；步骤2
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5)背景噪音抑制；步骤2
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6)带通滤波，保留中心频率附近信息；步骤2
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7)回波增益：基于雷达回波时间对深层回波进行振幅补偿。5.根据权利要求1所述的一种联合辐射亮温与地层信息的月球浅表层介电损耗估计方法，其特征在于，所述步骤5)包括以下步骤：步骤5
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1)根据雷达回波的振幅信息将测月雷达获取的地层剖面划分为月壤层和非月壤层；步骤5
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2)根据月壤的经验介电常数值，对月壤层厚度进行估算，着陆区探测到的最低厚度为7米；步骤5
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3)对比最低月壤厚度和最高辐射亮温数据探测深度，判断辐射亮温数据无法穿透月壤层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永玖，陈书睿，曹雨泽，童小华，柳思聪，谢欢，许雄，陈鹏，金雁敏，王超，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：