对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法及系统，方法包括如下步骤：S1、基于氧气吸收光谱理论，计算出临近空间所在大气层受塞曼分裂效应影响后的氧气吸收线相对强度和线形状；S2、根据临近空间所在大气层的第i层氧气吸收线相对强度和线形状，构建第i层复传播矩阵；S3、基于第i层复传播矩阵和临近空间微波辐射传输理论，利用逐线积分模型计算微波探测仪器在任一通道中第i层的单层透过率矩阵；S4、基于计算得到的单层透过率矩阵，针对受塞曼分裂效应影响的通道，单独对其频带内的平均透过率参数化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无源微波传感器，具体涉及一种对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法及系统。

技术介绍

1、发展无源微波传感器的前向辐射传输模型（rtm）的目的是对从地球表面通过大气层传播到传感器接收器的辐射传输进行数学描述。模型的准确性取决于地表、大气层和传感器子模型对相关物理过程的表达程度，以及为减轻计算负担而进行的数学近似。rtm在数值天气预报模式、气象参数反演和仪器设计等领域应用广泛。

2、由于氧气吸收线在地球磁场作用下会产生分裂，在40 km高度以上该现象直接影响氧气吸收特性，不可忽视。如果不在辐射传输模型中考虑塞曼分裂效应，将带来巨大的模拟误差。为了准确描述辐射在具有极化性质的吸收介质中的传播，需要使用相干矩阵形式的传输方程来描述辐射和介质的相互作用。即通过定义功率相干矩阵和亮温矩阵，推导出发射和吸收介质的矢量辐射传输方程，并求出对应方程亮温矩阵的通解，最终建立一个包含相位项且能够表达极化信息的相干矩阵形式的辐射传输方程。基于上述方法可以建立临近空间微波辐射传输逐线积分模型。逐线计算的大气辐射传输模型可以精确计算给定的传感器配置在大气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤S2中，第i层复传播矩阵表示为Gi， Gi采用复数的表达形式：

3.根据权利要求1所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤S3中，基于第i层复传播矩阵和临近空间微波辐射传输理论，利用逐线积分模型计算微波探测仪器在任一通道中第i层的单层透过率矩阵，包括：

4.根据权利要求3所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤S4中，基于计算得到的单层透过率矩阵，...

【技术特征摘要】

1.一种对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤s2中，第i层复传播矩阵表示为gi， gi采用复数的表达形式：

3.根据权利要求1所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤s3中，基于第i层复传播矩阵和临近空间微波辐射传输理论，利用逐线积分模型计算微波探测仪器在任一通道中第i层的单层透过率矩阵，包括：

4.根据权利要求3所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤s4中，基于计算得到的单层透过率矩阵，针对受塞曼分裂效应影响的通道，单独对其频带内的平均透过率参数化，包括：

5.根据权利要求4所述的对临近空间微波探测仪器通道快速模拟的方法，其特征在于：步骤s4中，基于计算得到的单层透过率矩阵，针对受塞曼分裂效应影响的通道，单独对其频带内的平均透过率参数化，还包括：

6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁富忠，董嫦娇，胡皓，韩阳，杨俊，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：