成像光譜儀具有圖譜合一的特徵，其裝載在無人機遙感系統上，將為遙感數據獲取帶來新的技術手段。目前專門針對航空遙感尤其是無入機遙感載荷的定標場建設及外場光譜與輻射定標理論方法研究的缺失，嚴重影響了航空遙感數據定量化水平。
基本介紹
- 中文名：無人機載成像光譜儀外場光譜定標與絕對輻射定標研究
- 外文名：無
- 作用：為遙感數據獲取帶來新的技術手段
- 特徵：圖譜合一
中文摘要
成像光譜儀具有圖譜合一的特徵，其裝載在無人機遙感系統上，將為遙感數據獲取帶來新的技術手段。目前專門針對航空遙感尤其是無入機遙感載荷的定標場建設及外場光譜與輻射定標理論方法研究的缺失，嚴重影響了航空遙感數據定量化水平。因此，建立以無人機為平台的航空遙感綜合驗證場，實現外場定標具有重要的科學意義和套用價值：(1)首次實現無人機航空遙感載荷外場光譜與輻射定標；(2)為我國航天遙感設備上天前的無人機定標模擬飛行提供試驗場；(3)為航空航天載荷指標一體化綜合驗證提供新途徑。本文在國家重點863課題資助下，以無人機航空遙感載荷綜合驗證場技術為依託，圍繞精細化...>> 詳細
成像光譜儀具有圖譜合一的特徵，其裝載在無人機遙感系統上，將為遙感數據獲取帶來新的技術手段。目前專門針對航空遙感尤其是無入機遙感載荷的定標場建設及外場光譜與輻射定標理論方法研究的缺失，嚴重影響了航空遙感數據定量化水平。因此，建立以無人機為平台的航空遙感綜合驗證場，實現外場定標具有重要的科學意義和套用價值：(1)首次實現無人機航空遙感載荷外場光譜與輻射定標；(2)為我國航天遙感設備上天前的無人機定標模擬飛行提供試驗場；(3)為航空航天載荷指標一體化綜合驗證提供新途徑。本文在國家重點863課題資助下，以無人機航空遙感載荷綜合驗證場技術為依託，圍繞精細化定量評價無人機載成像光譜儀性能指標這個主題，開展研究工作。
論文主要工作及創新成果包括以下幾個方面：
(1)針對無人機載成像光譜儀的技術指標，選擇培育了自然靶標區域，研製了輻射均一的多級輻射特性靶標和具有嚴格光譜特徵的光譜靶標，為建立我國首個無人機航空遙感載荷驗證場提供了技術保障。
(2)系統論證和建立了特徵吸收法外場光譜定標數學模型，提出了最佳化二維代價函式光譜參數反演方法，使反演效率提高了近100倍；研究了外場光譜定標的精度定量評價方法，針對中心波長偏移量和頻寬變化量對光譜定標精度的綜合影響效應，首次給出兩者結合的理論表達。
(3)針對場地絕對輻射定標，研究了場地輻射定標理論模型和方法，分析了各個影響因素的相關性，對不確定度要素進行了合成，對不同的誤差來源分別進行了敏感性分析，給出了絕對輻射定標綜合不確定度優於相互獨立條件下總不確定度的物理解釋和試驗證明。
(4)通過2年的多次無人機多載荷定標飛行，在我國首次實現了無人機遙感載荷的精細定標並驗證了上述定標理論、方法的有效性。對頻寬為6nm左右的可見光與近紅外波段成像光譜儀外場光譜定標精度優於0.5nm：外場絕對輻射定標總不確定度優於6%。
關鍵字：無人機，成像光譜儀，光譜定標，輻射定標，驗證場
論文主要工作及創新成果包括以下幾個方面：
(1)針對無人機載成像光譜儀的技術指標，選擇培育了自然靶標區域，研製了輻射均一的多級輻射特性靶標和具有嚴格光譜特徵的光譜靶標，為建立我國首個無人機航空遙感載荷驗證場提供了技術保障。
(2)系統論證和建立了特徵吸收法外場光譜定標數學模型，提出了最佳化二維代價函式光譜參數反演方法，使反演效率提高了近100倍；研究了外場光譜定標的精度定量評價方法，針對中心波長偏移量和頻寬變化量對光譜定標精度的綜合影響效應，首次給出兩者結合的理論表達。
(3)針對場地絕對輻射定標，研究了場地輻射定標理論模型和方法，分析了各個影響因素的相關性，對不確定度要素進行了合成，對不同的誤差來源分別進行了敏感性分析，給出了絕對輻射定標綜合不確定度優於相互獨立條件下總不確定度的物理解釋和試驗證明。
(4)通過2年的多次無人機多載荷定標飛行，在我國首次實現了無人機遙感載荷的精細定標並驗證了上述定標理論、方法的有效性。對頻寬為6nm左右的可見光與近紅外波段成像光譜儀外場光譜定標精度優於0.5nm：外場絕對輻射定標總不確定度優於6%。
關鍵字：無人機，成像光譜儀，光譜定標，輻射定標，驗證場
