一种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法及装置制造方法
【专利摘要】一种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法，采用两个平面黑体辐射源组件，通过温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个处于高温状态。两个黑体分别处于地基红外测云仪的光机组件的两侧。在每一次观测前，地基红外测云仪旋转光机组件，使得非致冷红外焦平面阵列先采集一个黑体所有探测单元的红外辐射，再旋转采集另一个黑体红外辐射值，并通过求解定标模型进行实时定标；地基红外测云仪的每一次观测前，利用温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个加热至高温状态，两者的温差不低于20℃。通过野外实时定标模型求得实时定标系数，并存入相应的存储单元。
【专利说明】—种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于地面气象观测领域，具体涉及一种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法及机构。
【背景技术】
[0002]采用非致冷红外焦平面阵列测云技术的地基红外测云仪实现了全天空昼夜连续云的监测，大大提高了地面云自动化观测水平。该仪器通过CN100510781C、CN101089657B等专利实现了野外长期观测。在实际工作中，地基红外测云仪通过单一内定标黑体建立了辐射定标方法，一定程度上保证了设备的稳定工作。但是随着设备在野外长期观测，受到自然环境和仪器磨损等因素影响，传感器的镜头表面污染、防护玻璃老化等问题会导致透过率降低，内置黑体定标由于没有充分考虑这些问题，使得实际测量的时候定标关系随着时间的推移会偏离设备出厂时的结果。目前要求定期人工对其进行标定以实现观测数据的可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:针对目前地基红外测云仪自定标能力不足，长期野外工作导致辐射测量结果出现漂移的问题，提出一种野外地基红外测云仪野外实时定标的方法及机构，以减少测云设备人工标定的频次。
[0004]本发明的技术方案是:一种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法，采用两个平面黑体辐射源组件，通过温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个处于高温状态。两个黑体分别处于地基红外测云仪的光机组件的两侧。在每一次观测前，地基红外测云仪旋转光机组件，使得非致冷红外焦平面阵列先采集一个黑体所有探测单元的红外辐射，再旋转采集另一个黑体红外辐射值，并通过求解定标模型进行实时定标；
[0005]地基红外测云仪的每一次观测前，利用温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个加热至高温状态，两者的温差不低于20°C。
[0006]建立如下野外实时定标模型:
【权利要求】
1.一种基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法，其特征是采用两个平面黑体辐射源组件，通过温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个处于高温状态。两个黑体分别处于地基红外测云仪的光机组件的两侧；在每一次观测前，地基红外测云仪旋转光机组件，使得非致冷红外焦平面阵列先采集一个黑体所有探测单元的红外辐射，再旋转采集另一个黑体红外辐射值，并通过求解定标模型进行实时定标； 地基红外测云仪的每一次观测前，利用温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个加热至高温状态，两者的温差不低于20°c， 建立如下野外实时定标模型:
则对任一探测单元的高温和常温黑体的输出计数值有:
联立方程(2)和(3)，可求得实时定标系数，并存入相应的存储单元。
2.根据权利要求1所述的基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标方法，其特征是天空红外辐射值可以由(I)式得出。
3.一种基于外置 双黑体的地基红外测云仪野外实时定标装置，其特征是采用两个平面黑体辐射源组件，通过温度控制组件使其中一个黑体保持常温状态，另外一个处于高温状态。两个黑体分别处于地基红外测云仪的光机组件的两侧；另设有温度控制组件和采集与数据处理组件； 平面型双黑体辐射源采用热电阻金属膜材料，辐射面采用包括铝或其它金属或合金，表面发射率大于98%，不均匀性不超过2 %。将温度传感器PTlOO埋设于热电阻金属膜和辐射面之间。
4.根据权利要求3所述的基于外置双黑体的地基红外测云仪野外实时定标装置，其特征是平面型双黑体辐射源采用热电阻金属膜材料，辐射面的面积大于100cm2。
【文档编号】G01J5/10GK104181614SQ201410398987
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】刘磊, 高太长, 张婷, 赵世军, 韩文宇 申请人:中国人民解放军理工大学