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“启明星一号”在轨辐射定标工作完成

自2022年3月1日首次开机成像以来，“启明星一号”高光谱微纳遥感卫星（以下简称为“启明星一号”）已经获取三百万平方公里质量优良的影像。为了进一步推进“启明星一号”的定量化应用，学生团队开展了在轨相对及绝对辐射定标工作。结果表明，“启明星一号”的绝对辐射定标系数精度与陆地卫星“LandSat 8”相当，满足定量化应用需求。

“启明星一号”实验室辐射定标

在“启明星一号”总装前，为了验证主载荷——轻小型谱段连续可调高光谱成像仪（Compact Continuous Tunable Filter-based Spectrometers，简称为CCTFS）的光谱辐射响应性能是否达到研制任务书要求，对CCTFS进行实验室光谱和辐射定标。实验室定标试验主要对谱段位置、响应线性度、响应非均匀性以及响应与增益、积分级数、曝光时间关系等关键技术指标进行标定。实验室辐射定标得到了一组理论精度较高的绝对辐射定标系数，该定标结果表明产品出厂时状态良好。

“启明星一号”在轨测试

“启明星一号”在轨工作后，学生团队利用一组地面定标场影像（法国La Crau定标场、纳米比亚Gobabeb定标场、中国包头BTCN定标场和美国Railway Valley定标场）和在线发布的地面辐射数据对CCTFS的实验室绝对定标系数进行验证，结果表明，利用CCTFS实验室绝对辐射定标系数计算的定标场辐射数据与地面观测数据偏差较大。这是因为卫星在发射过程受发射震动的影响，以及卫星在轨运行后温热、空间环境等物理环境剧烈变化，使卫星传感器响应状态发生了变化。

“启明星一号”在轨辐射定标

卫星在轨后卫星传感器响应状态与在地面时不同，在轨辐射定标是卫星在轨后需定期进行的保障技术之一。学生团队利用上述地面定标场对CCTFS进行在轨辐射定标，基于反射率基法，利用地面定标场真实反射率数据、太阳几何参数、传感器光谱响应数据等设计了CCTFS在轨绝对辐射定标方法，得到的在轨绝对辐射定标系数精度在3%-5%，与“LandSat 8”卫星的OLI传感器相当。同时，对比定标场同期“LandSat 8”OLI和“珠海一号”OHS传感器的定标数据，进一步验证了CCTFS绝对辐射定标系数的精度，可以满足遥感定量化应用的需求。

未来工作

学生团队会持续提供CCTFS整个寿命期间的在轨辐射定标，不断对在轨绝对辐射定标系数进行检核与验证，后续还将持续开展地面真实性检验、基于水体对象的在轨定标等多项科研活动，不断推进“启明星一号”在水体环境监测、城市规划、城市经济发展、光污染监测和自然资源调查等多个领域的应用，相关研究成果也将持续对外发布！

辐射定标学生团队成员：张斯卿、代志雄、李政灿、田思铭、李幸静、谭文芳

原标题：《关注 | “启明星一号”在轨辐射定标工作完成》

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