风云三号红外高光谱探测仪的光谱定标

摘要

风云三号D星(FY-3D)于2017年11月15日成功发射,是我国第二代极轨气象卫星,其上搭载了红外高光谱大气探测仪(HIRAS),实现了地气系统的高光谱分辨率红外高精度观测,由于光谱频率的精确性会直接影响辐射精度,红外干涉仪器必须进行逐通道的光谱定标.首先对干涉图数据进行傅里叶变换获得粗定标结果,再基于仪器参数计算仪器线型函数,进行光谱精校正,开发了风云三号D星HIRAS的光谱定标技术,并用发射前和在轨数据进行了精度验证.光谱定标方法能有效订正由于仪器离轴探元设计引起的光谱位置偏差,基于地面单色激光测量数据验证,长波4个探元20×10-6左右的偏差可订正到0.5×10-6(1和2探元)和7×10-6(3和4探元)以内;中波1四个探元50×10-6左右的偏差可分别订正到6×10-6(1和3探元)、8×10-6(2探元)和13×10-6(4探元)以内;基于在轨数据验证三个波段光谱订正后光谱精度偏差和标准差均可达到5×10-6以内.三个波段光谱定标结果均满足卫星使用技术指标10×10-6的要求,有效保证了辐射精度评估和后端遥感产品开发应用的要求.