科学日记丨遥感卫星敦煌辐射定标试验 以更准卫星定位捕捉更精数据

早些年,场地定标是卫星定标的唯一手段。随着星上定标技术快速发展,卫星定标手段不再单一,但场地定标依然在检验定标精度方面发挥着不可替代的作用。为了监测风云气象卫星太阳反射波段通道的衰减情况,国家卫星气象中心(以下简称“卫星中心”)每年都会在中国遥感卫星辐射校正场开展辐射定标试验。

近日,2024年度中国遥感卫星辐射校正场辐射定标与真实性检验试验在甘肃敦煌完成。试验检验了在轨运行的风云卫星成像载荷太阳反射波段的辐射定标精度,为更正卫星一级数据的定标系数提供了重要参考。

最近敦煌的天气似乎有些“反常”,以往干旱少雨的天气,这段时间却很难等到一个“完美”的晴天。

定标特别依赖天气,需要大段大段无云的“完美”晴天。好在这几天,天气慢慢放晴,我们也开始步入全流程观测。

9月22日一早,在卫星中心高级工程师、试验队技术领队于天雷的带领下,试验组驱车前往试验基地,在标场中心进行静止卫星定点光谱测量试验。试验用的设备常常会塞满一后备箱,不仅重而且体积很大。试验时间从早上9点半持续到下午五点半。

深秋的敦煌,天空万里无云。今天要去的定标场中心位于戈壁深处,没有信号,需要我们开展人工校对试验。

传统定点测量只垂直测量地表,通过BRDF模型校正到卫星观测角度。在实际操作中,我们发现戈壁滩上很难校准方位角,实际方位角和卫星方位角的误差可能在30°以上。因此,这次试验卫星中心使用了自主研发的可以进行角度观测的平台,可进行转动和俯仰二维调节,尝试以与卫星相同的天顶角和方位角观测地表。

我们需要先垂直测量白板,转动观测杆至观测地表位置并垂直测量地表,然后调整云台至风云四号A星观测角度观测地表,再调整云台至风云四号B星观测角度观测地表,最后将观测杆转回白板位置垂直测量白板。以上所有步骤都需要操作3次并取平均值,工作量还是很大的。为了保证观测的均一性,避免试验受车辙等人为活动的影响,试验场地与休息的棚户通常会间隔50米,我们需要在试验场和休息棚户之间来回跑。观测期间,被戈壁滩上空炽烈的阳光暴晒是不可避免的。观测时,我们又发现了新问题——云台以及斜杆在倾斜观测时无法确定视场,可能会观测到三脚架的阴影。为解决这个问题,我们与装置设备厂家等沟通,通过升级测量架、研发地表多角度自动旋转测量架、根据输入的卫星参数自动调整观测镜头等方式进行改进,满足垂直方向测量无阴影的试验要求。

试验原本预计5点结束,实际回到住所已是晚上8点多了。狼吞虎咽地吃完晚饭,完成复盘后,我们就抓紧休息。

今年,是我入职卫星中心的第一年,恰逢首次在敦煌开展卫星辐射定标试验30周年。作为一名新人,参与其中,虽然很累,但觉得既新奇又很骄傲。路上,前辈给我讲了中国遥感卫星辐射校正场从1994年开始论证建设可行性至今的三十年,它承担了几乎所有国产卫星太阳反射波段的辐射校正任务,为我国卫星遥感仪器辐射定标和遥感资料定量化应用作出了重大贡献。这让我对这份工作有了更深入的认识,相信通过我们的努力,可以让卫星定位更准确、数据更精确。(作者李晟祺 张艺博整理)

(责任编辑:曹锐怡)

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