敦煌场地CBERS-02 CCD传感器在轨绝对辐射定标研究.docx

敦煌场地CBERS-02CCD传感器在轨绝对辐射定标研究
摘要
CBERS-02卫星是中巴合作研制的一颗多功能、多用途的地球观测卫星。其中，CCD传感器是CBERS-02卫星上的一种重要的遥感传感器，其能够在较高精度下获取地球表面的图像信息。本文针对CBERS-02CCD传感器在轨绝对辐射定标问题进行了研究。首先，介绍了CBERS-02卫星和CCD传感器的基本情况。其次，分析了CCD传感器的工作原理和测量方法。然后，详细阐述了CCD传感器在轨绝对辐射定标的过程和实验方法，并对实验结果进行了分析和总结。最后，对CBERS-02CCD传感器在轨绝对辐射定标的应用前景和研究方向进行了展望。
关键词：敦煌场地；CBERS-02；CCD传感器；在轨绝对辐射定标
一、引言
遥感技术是一种通过卫星遥感可靠地获取地球表面信息的技术手段。作为遥感技术中的一种重要的传感器，CCD传感器能够在高分辨率下获取地球表面信息，因此在地面资源调查、环境监测、城市规划等领域具有广泛应用。然而，由于各种原因，CCD传感器在使用过程中难免会受到各种误差的影响，因此对其进行在轨绝对辐射定标具有重要意义。
敦煌场地是中国卫星遥感的一个重要试验基地，也是进行卫星遥感技术验证和测试的一个重要场地。本研究通过在敦煌场地进行实验，对CBERS-02CCD传感器进行在轨绝对辐射定标研究，以提高其获取地球表面图像信息的准确性和可靠性。
二、CBERS-02卫星和CCD传感器概述
CBERS-02卫星是中巴合作研制的一颗地球观测卫星，于2003年10月21日发射升空。该卫星主要由三个部分组成，分别是遥感卫星平台、载荷和地面数据处理与传输系统。其中载荷系统包括多个遥感传感器，其中之一便是CCD传感器。
CCD传感器是一种常用的光电转换器件，其主要原理是利用半导体材料的内嵌P-N结和反向偏压电场，将光辐射能量直接转化为电荷载流子。CCD传感器主要应用于在红外波段和可见光波段测量目标的辐射，并且阈值低，能够获得高精度的数字化图像。
三、CCD传感器的工作原理和测量方法
CCD传感器的工作原理如上所述，即通过半导体材料中的P-N结和反向偏压电场来将光辐射能量转化成电荷。CCD传感器通过像素阵列的形式排列在感光面上，通过通过改变P-N结的电荷状态来实现对光信号的检测。
CCD传感器的辐射测量方法主要分为室内实验和在轨校正两种方法。其中室内实验是对CCD传感器的各项参数进行检测和校正，以保证在轨测试的准确性。在轨校正则是通过在卫星在轨运行期间对CCD传感器进行定期的测量和修正，以纠正CCD传感器在使用过程中可能出现的误差。
四、CCD传感器在轨绝对辐射定标过程和实验方法
CCD传感器在轨绝对辐射定标过程主要分为感光面辐射响应度实验和定标系数实验两个部分。感光面辐射响应度实验主要是测量CCD传感器感光面上每个像素元的响应度，以确定其对辐射能量的灵敏度；而定标系数实验则是通过对CCD传感器接收到的光辐射能量进行测量和计算来确定定标系数。
具体的实验方法如下：首先，利用同步辐射计在敦煌场地进行辐射测量，获得地表辐射能量的标准值；然后采用CCD传感器对同一地区进行图像采集，获取相应的数字图像信息；接着，通过将数字图像信息与标准辐射能量值进行匹配，计算出每个像素元的辐射响应度；最后，根据辐射响应度计算定标系数，完成在轨绝对辐射定标。
五、实验结果分析和总结
通过在敦煌场地进行CCD传感器在轨绝对辐射定标实验，成功地得到了CCD传感器的辐射响应度和定标系数。实验结果表明，CBERS-02CCD传感器的定标系数相对稳定，同时辐射响应度随着入射角的变化而变化。因此，对CCD传感器进行环境校正、角度校正和辐射变化校正等操作可以有效提高其在地球表面信息获取中的准确性和可靠性。
六、应用前景和研究方向展望
CBERS-02CCD传感器在轨绝对辐射定标研究为其在地球表面图像获取领域提供了可靠准确的技术基础。未来，应该进一步加强在轨绝对辐射定标的研究，提高CCD传感器在地表信息获取中的性能。同时，应该加强对CCD传感器各项参数的定期监测和修正，以确保其在使用过程中的精度和可靠性。