基于全链路仿真的静止轨道毫米波大气探测性能

摘要

针对我国发展地球静止轨道(GEO)毫米波大气探测技术的迫切需求与实践空白,采用我国候选的GEO实孔径辐射计载荷方案,开展了从50～425 GHz频段观测亮温模拟正演到大气温湿廓线反演的全链路GEO被动毫米波大气探测仿真实验研究,对台风场景下GEO观测亮温精度和探测大气温湿廓线精度及其影响因素进行了定量分析与评估.结果表明,辐射计载荷的两个关键要素——天线波束宽度和噪声——对不同频率通道亮温精度的影响程度有较大差异;在当前的GEO辐射计载荷指标下,静止轨道毫米波大气温湿廓线探测精度与极轨相当;GEO新增的380 GHz和425 GHz太赫兹探测频段以及BG亮温重建算法都能够有效提升大气温湿廓线的探测精度.以上研究可为我国静止轨道毫米波大气探测载荷设计与应用提供理论依据和科学指导.