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機載成像光譜儀的工作方式及創(chuàng)作成果
閱讀：527 發(fā)布時間：2022-7-15
機載成像光譜儀可以搭載在無人機飛行器上，根據(jù)設(shè)定的飛行高度和速度，按照預(yù)設(shè)的航線進行地物光譜圖像測量，獲得地物在不同條件下的光譜影像，所獲得的數(shù)據(jù)立方體經(jīng)軟件處理后，可獲得不同波長下的圖像數(shù)據(jù)。同時記錄圖像的GPS坐標(biāo)，以及輻亮度數(shù)據(jù)，以便后期校準(zhǔn)。儀器設(shè)計小巧精致，便于野外無人機搭載快速移動測量使用，可以快速獲取較大尺度的科研數(shù)據(jù)，可以大面積的研究地表物體的光譜信息，如水體藻類、植物病蟲害、植物抗逆性育種及栽培、作物在不同生長期的生長狀況、物種識別、水體環(huán)境及藻類等。
機載成像光譜儀工作及創(chuàng)新成果包括以下幾個方面：
1.選擇培育了自然靶標(biāo)區(qū)域，研制了輻射均一的多級輻射特性靶標(biāo)和具有嚴格光譜特征的光譜靶標(biāo)，為建立無人機航空遙感載荷驗證場提供了技術(shù)保障。
2.系統(tǒng)論證和建立了特征吸收法外場光譜定標(biāo)數(shù)學(xué)模型，提出了優(yōu)化二維代價函數(shù)光譜參數(shù)反演方法，使反演效率提高了近100倍;研究了外場光譜定標(biāo)的精度定量評價方法，針對中心波長偏移量和帶寬變化量對光譜定標(biāo)精度的綜合影響效應(yīng)，給出兩者結(jié)合的理論表達。
3.針對場地輻射定標(biāo)，研究了場地輻射定標(biāo)理論模型和方法，分析了各個影響因素的相關(guān)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，給出了輻射定標(biāo)綜合不確定度優(yōu)于相互獨立條件下總不確定度的物理解釋和試驗證明。
機載成像光譜儀主要為推掃式，為了實現(xiàn)掃描過程，一般利用外接掃描平臺帶動光譜儀運行；由于掃描平臺比較笨重，且增加了耗電量，給野外工作帶來諸多不便，所以現(xiàn)在型的成像光譜儀取消了掃描平臺，改為內(nèi)置式掃描設(shè)計，光譜成像減輕了整機重量和能耗，而且可以直接進行垂直向下測量，更利于野外使用。