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3~5μm红外天空亮度测量的多元定标模型
其他题名Multivariate calibration model for measurement of 3-5μm infrared sky brightness
赵志军1,4,5; 许方宇1,5; 高玲2; 郭杰3; 徐世春2; 刘忠1,5
发表期刊红外与激光工程 (Infrared and Laser Engineering)
2017-10
卷号46期号:10页码:168-275
DOI10.3788/IRLA201746.1004004
分类号P111 ; TN21
产权排序第1完成单位
收录类别EI ; 核心
关键词红外 天空亮度 最小二乘 多元定标
摘要

传统一元定标法测量红外天空亮度,面临诸多困难,如测量易受环境温度变化影响、仪器动态范围不足等。提出增加积分时间为自变量的二元定标模型,解决了仪器动态范围不足的问题;然后通过改变环境温度的系列实验,掌握了二元定标模型中仪器辐射随环境温度变化的规律;基于此,提出再增加环境温度为自变量的三元定标模型。实验数据表明,三元模型与实测数据拟合程度很高,相关系数为1.000,模型参数a、b、d,95%置信度的相对不确定度均小于0.82%,当环境保持某一温度不变时,三元模型退化为二元模型,各模型参数稳定,其相对偏差小于0.6%。最后,通过红外天空亮度实测,验证并比较了三元和二元定标模型;结果表明,三元模型定标测量法使用条件宽泛,既扩大了仪器动态范围,又不受环境温度变化影响;更重要的是,不再需要现场定标,提高了测量精度和测试效率。 

其他摘要

The traditional univariate calibration method used in measuring infrared sky brightness is confronted with many issues, and two main issues are the insufficient dynamic response of the measuring instruments as well as the influence of the ambient temperature on the measurement result. In order to extend the dynamic response of the measuring instruments, a bivariate calibration model at the constant temperature was demonstrated in the paper, and its independent variables were radiance and exposure time. Then with the experiment data acquired in many temperatures, the variation of the bivariate calibration model in different temperature was analyzed. Thus trivariate calibration model was presented at the last part, and the goodness of the fit of the model and the experiment data was best. R -square is 1.000, and the relevant uncertainties in 95% confidence degree of a, b and d, parameters of the trivariate calibration model, were all less than 0.82%, trivariate model can be degraded to bivariate at some certain temperature, the deviation of all of parameters of degraded model were less than 0.6%; Finally, with the outfield experiment of infrared sky brightness, bivariate and trivariate calibration model were validated and compared. The benefit of this trivariate calibration model is that it can extend the dynamic response of the measuring instruments, and the precision of its measuring result is not affected by the variation of ambient temperature. Hence this model can be widely used and can achieve high-precision and highefficiency measurement without in-situ calibration.

资助项目国家自然科学基金联合基金[U1231117] ; 国家自然科学基金联合基金[U1431122] ; 江苏省自然科学基金[BK20170566] ; 物质科学前沿与交叉研究Ⅱ[红太阳物理]
项目资助者国家自然科学基金联合基金[U1231117,U1431122] ; 江苏省自然科学基金[BK20170566] ; 物质科学前沿与交叉研究Ⅱ[红太阳物理]
语种中文
学科领域天文学 ; 天文学其他学科
学科门类理学 ; 理学::天文学
文章类型Journal article (JA)
出版者Chinese Society of Astronautics
ISSN1007-2276
EI入藏号20175004542645
EI主题词Luminance
EI分类号641.1Thermodynamics - 741.1Light/Optics - 961Systems Science
引用统计
文献类型期刊论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/10181
专题抚仙湖太阳观测站
作者单位1.中国科学院云南天文台,云南,昆明,650216
2.昆明物理研究所,云南,昆明,650223
3.云南师范大学,云南,昆明,650500
4.中国科学院大学,北京,100049
5.中国科学院天文大科学研究中心,北京,100012
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
赵志军,许方宇,高玲,等. 3~5μm红外天空亮度测量的多元定标模型[J]. 红外与激光工程 (Infrared and Laser Engineering),2017,46(10):168-275.
APA 赵志军,许方宇,高玲,郭杰,徐世春,&刘忠.(2017).3~5μm红外天空亮度测量的多元定标模型.红外与激光工程 (Infrared and Laser Engineering),46(10),168-275.
MLA 赵志军,et al."3~5μm红外天空亮度测量的多元定标模型".红外与激光工程 (Infrared and Laser Engineering) 46.10(2017):168-275.
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文件名: 3_5_m红外天空亮度测量的多元定标模型_赵志军_许方宇_高玲_郭杰_徐世春_刘.pdf
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