一种微波成像仪热镜温度异常应对方法与流程

本发明涉及航天遥感，具体地说是一种微波成像仪热镜温度异常应对方法。

背景技术：

1、微波成像仪通过测量地表和大气辐射信息，可以反演温度、风速、海冰、积雪、土壤湿度和降水等参数，广泛应用于大气、海洋和陆地等环境的探测领域。

2、当微波成像仪热镜温度超阈值时会报警，其中prt设置在微波成像仪热镜背面，出现故障时无法准确测量热镜温度，此种故障被称为间断性异常，且异常数据会还是持久上升，极大影响利用卫星微博成像仪进行温度的测量。

3、因此，需要设计一种微波成像仪热镜温度异常应对方法，用以分析异常问题原因以及解决上述异常情况，通过本发明将热镜温度测量结果的精度可控制在5k以内，考虑不同通道热镜发射率，对定标结果的影响可被控制在0.1k以内。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种微波成像仪热镜温度异常应对方法，用以分析异常问题原因以及解决上述异常情况，通过本发明将热镜温度测量结果的精度可控制在5k以内，考虑不同通道热镜发射率，对定标结果的影响可被控制在0.1k以内。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种微波成像仪热镜温度异常应对方法，包括以下步骤：

3、s1：筛选热镜温度异常数据；

4、s2：利用微波成像仪热镜/冷镜在轨历史温度数据，拟合热镜在轨温度；

5、s3：对异常数据，采用拟合的热镜温度数据进行填补；

6、s1的具体步骤为：

7、s101：选取热镜温度大于临街温度的点，视作坏点；

8、s102：热镜前后10条扫描线温度标准差大于标准温度，视作坏点；

9、s103：根据每个异常数据的经纬度得到热镜温度异常的区域；

10、s2包括：

11、s201：计算太阳高度角/方位角：微波成像仪的数据集中不包含微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角和方位角，需要根据obc数据集中的太阳向量/geolocation/cv_sun_vector，计算得到微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角θ和方位角

12、s202：准备拟合数据集：选取微波成像仪在轨的某一天数据集，提取热镜测温点的温度值th和冷镜测温点的温度值tc，删除由于数据打包产生的重叠数据；

13、计算s201中某一天的热镜测温点的温度值th所对应微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角θ和方位角

14、s202中某一天经过筛选后的热镜测温点的温度值th、热镜测温点的温度值tc、太阳高度角θ和方位角作为拟合数据集；

15、s203：训练拟合函数：将一整年或者两年的太阳高度角θ作为x，太阳方位角作为y，热镜/冷镜温度差值t作为z，作为拟合数据集，来拟合函数，其中，热镜/冷镜温度差值t＝th-tc为热镜测温点的温度值th和热镜测温点的温度值tc的差值，采用多项式拟合的方法建立目标函数，目标拟合函数如下：

16、

17、i为多项式的最高次数，pim为多项式中每一项的系数；

18、根据不同的拟合数据集，训练上述目标函数，可得到多项参数；

19、s204：建立参数列表：拟合系数存入表格；

20、s205：推算热镜在轨温度：将训练好的项参数代入上文的目标函数；

21、提取在轨需要推算的某1条扫描线数据集的相关数据，提取这条扫描线的太阳向量/geolocation/cv_sun_vector，计算得到微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角θ和方位角

22、将计算得到的太阳高度角θ作为x值、太阳方位角作为y值代入上文的目标拟合函数，得到z值；

23、同时提取这条扫描线的冷镜测温点的温度值tc，推算热镜测温点的温度值th＝z+tc；

24、s3包括：

25、s301：用s1和s2的数据集训练得到的函数参数和目标函数，来推算某一天热镜在轨温度数据；

26、s302：将实测可用点和相对应的拟合推算点一一对应，并计算其差值判断其准确性。

27、本发明同现有技术相比，利用微波成像仪热镜/冷镜在轨温度主要受太阳入射的周期性影响，提出采用历史在轨数据中微波成像仪热镜/冷镜温度和微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角和方位角，来拟合目标函数，并推算热镜后续的在轨温度，解决了微波成像仪的prt设置出现故障时无法准确测量热镜温度的问题。

技术特征：

1.一种微波成像仪热镜温度异常应对方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及航天遥感技术领域，具体地说是一种微波成像仪热镜温度异常应对方法，包括筛选热镜温度异常数据，利用微波成像仪热镜/冷镜在轨历史温度数据，拟合热镜在轨温度，对异常数据采用拟合的热镜温度数据进行填补，本发明同现有技术相比，利用微波成像仪热镜/冷镜在轨温度主要受太阳入射的周期性影响，提出采用历史在轨数据中微波成像仪热镜/冷镜温度和微波成像仪在卫星本体坐标系下的太阳高度角和方位角，来拟合目标函数，并推算热镜后续的在轨温度，解决了微波成像仪的PRT设置出现故障时无法准确测量热镜温度的问题。

技术研发人员：武胜利,姚蓬娟
受保护的技术使用者：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31