摘 要：通過對(duì)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星云圖成像原理分析，找到衛(wèi)星云圖出現(xiàn)亮帶的機(jī)理，并對(duì)亮帶進(jìn)行分析，得到形成亮帶的可能原因?yàn)樵铝粮蓴_直流恢復(fù)，并計(jì)算衛(wèi)星和月亮相對(duì)位置關(guān)系，證明了分析的正確性。

關(guān)鍵詞：風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星 云圖 月亮干擾

中圖分類號(hào)：P412.27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0224-02

風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星云圖已成為氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等須臾不可缺少的重要手段，隨著風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用的不斷深入，國內(nèi)外用戶對(duì)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)效和質(zhì)量等要求會(huì)越來越高，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、準(zhǔn)確已是最基本要求[1][2]。然而，在風(fēng)云二號(hào)云圖獲取過程中會(huì)收到各種原因的干擾，導(dǎo)致圖像質(zhì)量欠佳，對(duì)應(yīng)用造成影響，因此需要對(duì)降低圖像質(zhì)量的原因進(jìn)行深入分析，找到影響圖像質(zhì)量的根源，才能采取針對(duì)性措施。在圖1中，云圖下部出現(xiàn)一條亮帶，這種現(xiàn)象在風(fēng)云二號(hào)云圖獲取過程中頻繁出現(xiàn)，本文將對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出引起亮帶的原因，為應(yīng)對(duì)此類現(xiàn)象打下基礎(chǔ)。

1 風(fēng)云二號(hào)成像原理

風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的云圖成像由星上儀器掃描輻射計(jì)實(shí)現(xiàn)。掃描輻射計(jì)分別利用衛(wèi)星自旋與掃描機(jī)構(gòu)步進(jìn)實(shí)現(xiàn)從西到東和自北向南的掃描，接收來自地球的可見光、紅外和水汽輻射，獲得可見光、紅外云圖和水汽分布圖。掃描輻射計(jì)成像時(shí)的掃描控制等工作時(shí)序信號(hào)由掃描同步器提供，如圖2所示。

其中，“直流恢復(fù)”信號(hào)用于掃描輻射計(jì)電子學(xué)產(chǎn)生鉗位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電子線路的清零以備開始新一條掃描線。在直流恢復(fù)期間輻射計(jì)掃到冷空間，通過輻射計(jì)的電子線路，把4K的冷空間，作為零輻射的基準(zhǔn)[3][4]。

設(shè)“直流恢復(fù)”期間冷空間背景信號(hào)為Vb，地球成像時(shí)獲取的信號(hào)為Vearth，則圖像信號(hào)Vs為：Vs=Vearth-Vb。該處理在電路上采用減法器實(shí)現(xiàn)，其中，Vb在一行成像時(shí)間內(nèi)保持。

在通常情況下，“直流恢復(fù)”期間獲取的4K冷空間背景信號(hào)Vb≈0。但在強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入后，紅外波段背景信號(hào)Vb表現(xiàn)為強(qiáng)信號(hào)，若Vb值與地球信號(hào)相當(dāng)，則成像時(shí)經(jīng)過信號(hào)處理后Vs≈0，在紅外通道圖像上表現(xiàn)為一條亮帶。若Vb值小于地球信號(hào)，則紅外通道亮條帶中會(huì)變暗，顯現(xiàn)出地球圖像。

2 現(xiàn)象初步分析

該文以2011年10月11日11時(shí)FY2E獲取圖像中出現(xiàn)亮帶為例進(jìn)行分析，亮帶位于云圖南北范圍為495～550行，只在紅外通道出現(xiàn)，可見光波段沒有。按照輻射計(jì)掃描步進(jìn)角度140urad可以得到，產(chǎn)生亮帶的強(qiáng)目標(biāo)成像范圍在星下點(diǎn)北面5.6～6 °。亮帶南北寬度為55行左右，整個(gè)FY-2圓盤云圖南北角度為20 °，行數(shù)為2500行，則亮帶南北角度約為0.44 °。經(jīng)計(jì)算，衛(wèi)星從11點(diǎn)0時(shí)0分開始掃描，那么出現(xiàn)現(xiàn)象的時(shí)間區(qū)間約為11時(shí)5分至11時(shí)5.5分。

根據(jù)以上分析，初步判斷為月亮信號(hào)進(jìn)入直流恢復(fù)期間。月表可見光反照率約為12%，紅外溫度相當(dāng)于150～400 K?？梢姽獠ǘ伪尘靶盘?hào)Vb為弱信號(hào)，成像時(shí)經(jīng)過信號(hào)Vs處理后略有減小，此時(shí)對(duì)可見光通道圖像影響不明顯。符合在紅外波段中出現(xiàn)而可見光波段沒有的現(xiàn)象。

3 結(jié)語

本文根據(jù)風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的成像原理，分析了衛(wèi)星云圖產(chǎn)生亮帶的可能原因?yàn)樵铝列盘?hào)進(jìn)入掃描輻射計(jì)直流恢復(fù)階段，使掃描輻射計(jì)電子線路清零的冷空間背景信號(hào)產(chǎn)生變化，并根據(jù)實(shí)際衛(wèi)星軌道和姿態(tài)計(jì)算衛(wèi)星與月亮的相對(duì)位置關(guān)系，證明了分析的正確性，在以后的多次云圖產(chǎn)生亮帶的實(shí)際過程中，也驗(yàn)證了是月亮干擾導(dǎo)致，為風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星業(yè)務(wù)服務(wù)保障提供了參考。

參考文獻(xiàn)

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