GJB 中华人民共和国国家军用标准 FL 1820 GJB 4036 -2000 星载遥感仪器红外通道 辐射定标方法 Infrared radiometric calibration for space-borne remote sensor 2000-12-11发布 2001-05-01实施 中国人民解放军总装备部 批准 中华人民共和国国家军用标准 星载遥感仪器红外通道辐射定标方法 Infrared radiometric calibration for space-borne remote sensor GJB 40362000 1范围 1.1主题内容 本标准规定了星载遥感仪器（以下简称遥感仪器）在卫星发射前红外通道辐射定标（以下 简称定标)的技术要求、程序和数据处理等。 1.2 适用范围 本标准适用于采用辐射制冷方式冷却红外探测器的星载遥感仪器（2.5μum以上红外波 段）的红外辐射定标。 2 引用文件 GJB 421A-97 卫星术语 QJ 1167.5 - 98 研究试验文件管理制度研究试验文件的编写规定 QJ 2321 - 92 卫星真空热试验污染控制方法 3定义 本标准除使用下列术语外，还使用GJB421A定义的术语。 3.1辐射定标radiometric calibration 确定遥感仪器的输出量与被遥感仪器接收到的已知目标辐射量之间的定量关系的过程。 3.2标准红外辐射源standardinfraredradiometric source 模拟目标辐射的、辐射特性已知的和温度可精确测量和控制的红外辐射源。 3.3参考红外辐射源reference infrared radiometric source 遥感仪器内一个稳定的传递参考标准的红外辐射源。 3. 4 低温红外辐射源 low-temperature infrared radiometric source 模拟轨道冷空间辐射温度和辐射特性的红外辐射参考源。 4一般要求 4.1定标目的和内容 4.1.1定标目的 检定遥感仪器红外通道性能，确定遥感仪器在其探测温度范围内的输出信号与标准红外 中国人民解放军总装备部2000一12~11发布 2001-05一01实施 1 GJB 4036-2000 辐射源及参考红外辐射源辐射量之间的函数关系。以供仪器在发射入轨工作后，根据定标曲 线确定目标的等效黑体温度。 4.1.2定标内容 a.测试遥感仪器的红外通道性能； b.测试辐射制冷器的工作特性； c.测量红外探测器在制冷器不同工作温度下的辐射响应特性； d.获取遥感仪器在不同环境温度的红外定标曲线。 4.1.3定标实施 遥感仪器定标实施可分为预定标、定标及正样产品复定标。 预定标指对遥感仪器非发射产品进行定标试验。其目的是检验遥感仪器的预期性能、检 验定标设备的工作可靠性和安全性，防止因设备原因而损坏正样发射产品。 定标指在预定标试验完成基础上对遥感仪器产品进行定标试验，获得产品性能及定标数 据。 正样发射产品复定标指遥感仪器定标至装星发射的时间间隔已超过规定的要求，该遥感 仪器需进行复定标。复定标的目的是复验遥感仪器红外性能及红外辐射定标数据的稳定性和 可靠性。 定标系统设备框图参见图1所示。 2 GJB 4036-2000 液氮系统 辐冷温控 低温氨气系统 冷 屏 辐冷器 辐冷器 遥感仪器光电信息 遥感仪器光电信息 采集器 采集器 无春 标准红外 标准红外 辐射源 辐射源 △△ 真空室 温控 黑体 黑体 加热 测温 加热 测温 加热 程控 程控 电源 电源 控制 电源 测温 箱 计算机 控制 控制 遥感仪器 遥感仪器 信息处理器 信息处理器 面 批面 设备 设备 输出 图1 红外通道辐射定标系统设备分布图 3 GJB 4036-2000 4.2实验室环境条件 4.2.1测试区环境条件 a. 温度:15℃~35℃; b.相对湿度：30%~70%； c.气压：当地气压; d.空气洁净度：100，000级。 4.2.2净化区环境条件 a. 温度:20℃±5℃; b.相对湿度：上限：小于45%（20℃）， 下限：大于30%（20℃±5℃）； c.气压：内部气压高于净化区外气压以形成正压； d.空气洁净度：10,000级； e.有机物污染量：非挥发性残留物不大于1×10-°g/cm.24h。 4.3定标仪器、设备及装置 4.3.1定标室 4.3.1.1真空容器 真空容器的有效几何尺寸根据遥感仪器及有关附属设备外形尺寸和试验实际需要而定。 真空容器应具有足够的抽气速率。放入试件在常温条件下，真空容器的真空度优于 1×103Pa。 遥感仪器性能检测阶段后期性能测试和定标运行阶段，真空容器中辐射制冷器附近的真 空度应优于6.65×10-Pa。 为防止试件被污染，应采用无油真空系统并采取防止试件污染措施。容器内必须清洗干 净，达到无油要求。 真空容器筒壁上应有足够的电缆插座，供容器内仪器与容器外设备的联接。 设备能在定标期内可靠运行。 4.3.1.2热沉 热沉的温度低于90K，表面比辐射率高于0.95。 4.3.1.3空间模拟冷屏 空间模拟冷屏的温度低于20K表面比辐射率高于0.97.表面温度不均匀性小于土2K。 空间模拟冷屏的有效尺寸应能覆盖辐射制冷器的视场。 制冷功率满足遥感仪器辐射制冷器的制冷量要求。 4.3.2标准红外辐射源 a.在遥感仪器探测温度范围内可精确地控温和调温，并能在该温度范围内任意温度点进 行精确的恒温控制； b.有效孔径满足遥感仪器视场要求； c.比辐射率优于0.99;； d.辐射量不确定度优于1%； 4 GJB 4036-2000 e.工作波段满足遥感仪器需要，一般为2.5um～18um。 4.3.3低温红外辐射源 a.辐射量低于遥感仪器的噪声等效辐射量； b.黑体腔比辐射率优于0.99； c.有效孔径满足遥感仪器视场要求。 4.3.4数据采集系统 该系统的主要任务为： a.对遥感仪器的温度进行控制； b.对遥感仪器的输出信号、标准红外辐射源的温度及参考红外辐射源温度等数据进行同 步采集，获取遥感仪器红外辐射定标数据； c.对数据进行预处理； d.监测定标设备和遥感仪器的运行状态。 4.3.5平行光管 a.提供测量遥感仪器红外通道瞬时视场的多束平行光； b.必要时提供标准红外辐射源的准直辐射。 5详细要求 5.1试件要求 5.1.2辐射制冷器从专用包装箱内取出后，应对其辐射面连续通高纯氮气加以特殊保护。 5.1.3高纯氮气含氮量不低于99.99%，含氧量小于10ppm，含水量小于5ppmo 5.2安装要求 5.2.1参试遥感仪器安装在专用仪器车的可调支架上，辐射制冷器调至对准冷屏的最佳位 置。 5.2.2每台遥感仪器对应配置标准红外辐射源、低温红外辐射源、平行光管等装置，并固定在 仪器车的支架上。 5.2.3遥感仪器的光学接收孔径对准真空室内标准红外辐射源出射口，使标准红外辐射源所 射出的红外辐射能充满遥感仪器定标数据采集所要求的视场。 5.2.4真空室内和外仪器设备通过壁上密封电连接器及电缆进行连接。 5.2.5安装试件的小车应有防振措施。 5.2.6试件与真空容器筒体之间应该保证电绝缘和热绝缘。 5.3测试要求 5.3.1测试仪器 测试仪器按QI2321中7.1.3条的规定选取，并在计量合格使用有效期内。 5.3.2温度控制 a.首先将遥感仪器温度控制在轨道工作温度范围内的预示值； b.在标准红外辐射源工作温度范围内，按设定的温度要求，通过计算机对温控电路设定 5 GJB 4036-2000 运行参数后，即对标准红外辐射源的温度进行控制； c.温度控制方法分为：变温控制和恒温控制； d.在遥感仪器要求的标准红外辐射源温度范围内，一般在270K以上温度以5K～10K为 间隔进行温控，在270K以下温度以10K～15K为间隔进行温控。 5.3.3数据采集 当标准红外辐射源的温度达到设定值并处于温度平衡状态时，数据采集系统快速同步采 集以下温度数据和遥感仪器对应的输出信号： a.标准红外辐射源温度及遥感仪器对应的输出信号； b.参考红外辐射源温度及遥感仪器对应的输出信号； c.参考红外辐射源上的温度传感器输出信号； d.低温红外辐射源温度及遥感仪器对应的输出信号等。 5.3.4其它测试参数 5.3.4.1压力 使用裸规等真空计对真空容器的压力以及试件区的压力进行测量分析。 5.3.4.2温度 筒体热流温度、大门热沉温度、冷屏温度、低温氨气出口温度、遥感仪器主要光学部件温 度、辐射制冷器各部位温度需进行测试。 5.4污染控制及监测 5.4.1污染控制 a.严格控制定标试验室工作环境，确保遥感仪器光学镜面及零件免受污染； b.对辐射制冷器采取全程通高纯氮气的特殊保护措施，使其免受污染； c.严格按5.5条的规定执行遥感仪器定标操作程序； d，为防止遥感仪器在定标过程中受到污染，真空系统必须采用无油系统，并采用低温吸 附技术。 5.4.2污染监测 a.在定标过程中按QJ2321中7.1.2条的规定采样监测遥感仪器光学部件的受污染状 况； b.遥感仪器在定标期间试件总污染量控制在低于1×10-‘g/cm²。 5.5定标程序 5.5.1定标准备 定标准备包括设备安装、调试及检测。 a.定标设备调试并处于良好的运行状态，提供定标设备性能参数实测值； b.遥感仪器及测试设备现场安装、调试及检测； C.排除遥感仪器与定标设备及测试设备之间的电磁干扰。 5.5.2性能检测 5.5.2.1试件真空放气 a.辐射制冷器一般需进行5d～7d常温环境真空（压力低于1×10-3Pa)烘烤放气； 6