多角度偏振成像仪全像面在轨偏振定标方法

• 作者: 张一鹏 胡秀清 殷德奎 顾明剑
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 大气光学 偏振 定标 水云 全像面 偏振响应矩阵
• 年，卷（期）: 2020,（19）
• 所属期刊栏目: 成像系统|Imaging Systems
• 页码范围: 80-91
• 页数: 12页
• 分类号: TP732.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.1911001

摘要

多角度偏振成像仪(MAPI)可获得多光谱、多角度的偏振信息,用于反演气溶胶与云的微物理特性.偏振的高精度探测需要精确的偏振定标.由于MAPI未配置星上定标器,因此采用自然景物作为偏振定标源.建立了全视场在轨偏振定标模型,分析了水云偏振特性.选用散射角为100°的水云像元作为无偏的定标源.求解了偏振响应矩阵所需的偏振片-滤光片组合的相对透过率、镜头起偏度以及低频相对透过率,最终计算出全像面偏振响应矩阵分布.分析了偏振片-滤光片组合的相对透过率三年平均值的变化,采用实验室定标结果进行验证,得到的相对误差为0.71％.采用最小二乘法拟合了镜头起偏度、低频相对透过率随视场角的变化.采用实验室偏振定标结果进行验证,得到的中心视场相对误差为1.22％.分析了算法的不确定度,得到中心视场合成不确定度为1.27％,边缘视场合成不确定度为2.19％,满足设计指标.所提定标方法对宽视场偏振成像仪的在轨定标有一定的借鉴作用,为气溶胶反演应用提供质量保证.