I SBRC, en IR-sensors responsivitet mäts som en svart låda för att erhålla hela dess utmatning när man ser strålningen från en källa (dvs. svart kropp). Omvänt, i SIRC, lyhördheten för en full eller åtminstone närliggande BLIP-sensor, som kan tillgodoses av de flesta inbyggda sensorer, beräknas genom att modellera förhållandet mellan den infallande bakgrundsstrålningen och dess responsivitet. I huvudsak, SBRC är en mätbaserad metod medan SIRC är en modellbaserad metod. Särskilt, responsiviteten här avser bara den linjära komponenten i hela förhållandet mellan DN och strålning som illustreras ovan. Upphovsman:Qiang Guo, Fuchun Chen, Xiangyang Li, Boyang Chen, Xin Wang, Guilin Chen, och Caiying Wei
Radiometrisk kalibrering (RC) garanterar mätningar från infraröda fotoniska sensorer med viss noggrannhet, där en traditionell strålningskälla kommer att införa oväntade osäkerheter för nedbrytning. För att övervinna en sådan begränsning, Forskare i Kina föreslog en originalkälloroberoende RC (SIRC) -princip genom att modellera den infallande bakgrundsstrålningen till både fotokonduktiva och fotovoltaiska HgCdTe -detektorer, respektive. SIRC kommer att säkerställa en långsiktig stabil service av kinesiska geostationära meteorologiska satelliter och gynna den framtida infraröda mikro-satellitkonstellationen för klimatapplikationer.
För att garantera mätningar från infraröda (IR) fotoniska sensorer med viss noggrannhet, radiometrisk kalibrering (RC) implementeras för att bestämma sensorns radiometriska respons och brukar lösas genom att jämföra med någon strålningskälla (dvs. svart kropp), kallas källbaserad RC (SBRC). SBRC -metoden ger ett rimligt kalibreringssätt, där den riktade sensorn mäts som en svart låda för att få hela dess utmatning när man tittar på den infallande strålningen från en källa. Dock, det finns tre huvudsakliga inneboende begränsningar i design, tillverknings- och applikationsaspekter för SBRC respektive. För det första, eftersom vissa icke-ideala egenskaper hos en källa (dvs. en tillgänglig svartkropps emissivitet är absolut mindre än enhet) existerar i naturen, den extra osäkerheten från en sådan källa till de ultimata kalibreringsresultaten är oundviklig. För det andra, det är knappast garanterat att en välkvalificerad svart kropp tillsammans med någon relevant montering är utrustad för alla IR-sensorer, särskilt för dem ombord på de populära mikro-satellitplattformarna. Till sist, olika källor kommer att medföra extra svårigheter att ena kostnaderna för spårbarhet för olika sensorer, vilket är oacceptabelt för den aktuella forskningen kring klimat och klimatförändringar.
I en ny artikel publicerad i Ljus:Vetenskap och applikationer , ett team av forskare, ledd av professor Qiang Guo från National Satellite Meteorological Center, Kinas meteorologiska administration, Kina, och medarbetare från Shanghai Institute of Technical Physics, Kinesiska vetenskapsakademien har föreslagit en original källoberoende RC (SIRC) -princip baserad på modellering istället för att jämföra för SBRC, där infallande bakgrundsstrålning till detektor, som en dominerad faktor som påverkar reaktionsegenskaperna hos en fotonisk sensor, är modellerad för att implementera RC för båda två grundläggande typerna (fotokonduktiva och fotovoltaiska) av HgCdTe fotoniska detektorer. SIRC kräver bara temperaturinformation för huvudkomponenterna i en annan sensor än någon komplex källa och dess montering, och ger ett spårbart sätt till lägre osäkerhetskostnader i förhållande till den traditionella SBRC.
a, Månatliga fördomar för FY-2G VISSR IR1-IR3-band med IBBC-metod. b, Månatliga fördomar för FY-2G VISSR IR1-IR3-band med SIRC-metod. c, Sprid diagram över de samlade observationerna mellan FY-2G IR1-bandet och IASI med IBBC-metoden. d, Sprid diagram över de samlade observationerna mellan FY-2G IR1-bandet och IASI med SIRC-metoden. Upphovsman:Qiang Guo, Fuchun Chen, Xiangyang Li, Boyang Chen, Xin Wang, Guilin Chen, och Caiying Wei
I huvudsak, egenskaperna hos sensorns kalibrerade svar är oberoende av en sådan känd och kontrollerad källa (t.ex. svart kropp för en IR -sensor), vilket innebär att vi kan få dem på andra sätt, t.ex. modellering med dominerande effektfaktorer, istället för den traditionella genom att använda mätning med en källa. Dessa forskare sammanfattar den operativa principen för SIRC:
"Vi föreslår SIRC -principen som fastställer en ny metod för att kalibrera en infraröd fotonisk senor genom att modellera förhållandet mellan den infallande bakgrundsstrålningen och dess respons för de tillgängliga IR -fotoniska detektorerna, särskilt för utnyttjande av utrymme. De viktigaste defekterna och begränsningarna för SBRC övervinns helt i SIRC, t.ex. utan ytterligare osäkerhet från källan, utan att en komplex källa eller dess enhet är utrustad, och lätt att spåra med viss uppmätt temperaturinformation för att ge mer tillförlitliga mätningar från en sensor. "
"Den föreslagna SIRC -principen förväntas skapa en helt ny lösning för både design och utveckling av en rymdburen IR -fotonisk sensor samt motsvarande radiometrisk kalibreringsprocess på marken, och gynnar särskilt IR-mätnoggrannheten för mikro-satellitkonstellation på ett mer tillämpligt sätt. "
"SIRC implementeras i Fengyun-2-satelliter (FY-2G och FY-2F) sedan 2019, som säkerställer en långsiktig stabil service av kinesiska geostationära meteorologiska satelliter för det globala observationssystemet inom ramen för World Meteorological Organization. Dessutom, en 20-årig spårbar Fengyun-2-dataset som ska kalibreras med SIRC kommer att gynna de ytterligare klimatapplikationerna. "
