ICS 33.200 V80 中华人民共和国国家标准 GB/T 38236—2019 航天光学遥感器实验室辐射定标方法 Radiometric calibration method for space-borne optical remote sensors in laboratory 2020-05-01实施 2019-10-18发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T38236—2019 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草， 本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口 本标准起草单位：北京空间机电研究所、中国航天标准化研究所。 本标准主要起草人：李永强、李云飞、崔程光、王静怡、郭永祥、杨伟涛、吴永亮、晋利兵。 GB/T382362019 航天光学遥感器实验室辐射定标方法 1范围 本标准规定了工作波段在0.35um～14um内的航天光学遥感器实验室辐射定标的定标环境、定 标设备和定标方法及不确定度分析。 本标准适用于工作波段在0.35μm14um内的航天光学遥感器的实验室辐射定标。其他波段航 天光学遥感器的实验室辐射定标可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T3102.6光及有关电磁辐射的量和单位 GB/T26179光源的光谱辐射度测量 GB/T30114.1空间科学及其应用术语第1部分：基础通用 GB/T34509（所有部分）陆地观测卫星光学遥感器在轨场地辐射定标方法 3术语和定义 GB/T3102.6、GB/T26179、GB/T30114.1和GB/T34509界定的以及下列术语和定义适用于本 文件。 3.1 光学遥感器 opticalremotesensor 用光学方法远距离测量目标反射或辐射的紫外、可见光和红外波段能量，以获取目标特性的遥 感器。 3.2 实验室辐射定标radiometriccalibrationinlaboratory 在实验室条件下，确定遥感器输出信号与入射辐射量之间定量关系，或确定各探测器单元或探测器 通道之间的输出响应不一致性的过程。 3.3 绝对辐射定标absoluteradiometriccalibration 确定遥感器输出信号与入射辐射量之间定量关系的过程。 3.4 相对辐射定标relativeradiometriccalibration 3.5 光谱辐亮度 spectralradiance 辐射源在单位投影面积上、单位立体角内和单位波长间隔内的辐射（通）量。 1 GB/T38236—2019 3.6 相对光谱响应函数relativespectralresponsefunction 遥感器各波长处的光谱响应与光谱响应峰值之比。 3.7 参考辐射源 referenceradiation source 可用于对遥感器定标并进行量值溯源的具有已知光谱辐射特性的辐射源。 3.8 绝对定标系数 coefficient of absolute calibration 遥感器的输出信号与入射辐射亮度的比例值。 4定标环境要求 实验室环境应满足被测航天光学遥感器及其他参试设备对使用环境的要求。要求如下： a） 温度：20℃±5℃； b) 相对湿度：35%~65%； c） 洁净度：满足航天光学遥感器对洁净度的要求； d) 避免环境杂光对定标的影响； e) 振动环境、电磁环境、静电防护和接地措施等符合航天光学遥感器使用要求。 5定标设备要求 5.1通则 测试设备应在检定合格或校准的有效期内，测试量值可溯源至国家相关计量基准或传递标准 5.2 参考辐射源 参考辐射源要求如下： 光谱范围应覆盖航天光学遥感器的工作波段； a) b) 辐亮度调节范围宜覆盖航天光学遥感器的响应动态范围； c) 发光面应充满航天光学遥感器的人瞳； （P 发光面宜充满航天光学遥感器的视场； e） 参考辐射源应为均匀漫射源，发光面辐射亮度的面均匀性和角均匀性一般要求优于98%； f) 参考辐射源具有辐射监测功能；定标工作时间段内，辐亮度不稳定性应小于1%。 注1：参考辐射源发光面不能充满航天光学遥感器入瞳时，可使用平行光管作为扩束设备满足充满航天光学遥感 器人瞳的定标要求，由参考辐射源加扩束设备组成的系统视为广义上的参考辐射源。 注2：当参考辐射源不能充满航天光学遥感器视场时，可采用参考辐射源对航天光学遥感器不同视场分别进行辐 射定标，实现全视场辐射定标。 5.3 光谱辐射计 用于对参考辐射源的光谱辐射量进行测量，光谱辐射计要求如下： a)） 测量光谱范围应覆盖航天光学遥感器的工作波段； b）对参考辐射源输出辐亮度进行测量时，光谱辐亮度测量误差宜小于5%。 2 GB/T 38236—2019 5.4地面检测设备 地面检测设备要求如下： a）地面检测台应满足航天光学遥感器专用地面检测设备的技术要求； b) 航天光学遥感器定标数据采集设备应满足航天光学遥感器专用地面检测设备的技术要求。 5.5 低温真空容器 低温真空容器要求如下： a） 低温真空容器内压力应小于1×10-3Pa； b) 低温真空容器热沉的温度满足航天光学遥感器辐射定标试验温度要求，通常热沉温度应低于 100K; 定标期间，总污染量低于1×10-g/cm²。 c） 6定标方法 6.1波段范围0.35μm~2.5μm内的辐射定标 6.1.1定标原理 波段范围0.35μm～2.5um内的实验室辐射定标，除对大气吸收敏感的航天光学遥感器实验室辐 射定标需在真空环境中进行外，一般在常温常压环境中进行。辐射定标原理如图1所示。 潮源 光谱辐射计 参考辐射源 量传 待定标航天光学遥感器 参孝辐射源 地面检测设备 数据处理 控制单元 图1波段范围0.35μm~2.5μm内的实验室辐射定标原理图 采用光谱辐射计测量参考辐射源的光谱辐亮度，使参考辐射源充满航天光学遥感器的入瞳和视场 调整参考辐射源的输出辐亮度，采集航天光学遥感器在参考辐射源各输出辐亮度下的辐射定标数据，确 认数据有效后，进行定标数据处理，给出定标结果 绝对辐射定标要求建立航天光学遥感器输出信号与等效辐亮度之间的关系，航天光学遥感器对应 谱段的等效辐亮度L。计算见式（1）。 LRda (1) "R,da 式中： Le 航天光学遥感器对应谱段辐亮度级次下的等效辐亮度，单位为瓦每平方米球面度微米 (W.m-2.sr-1 .μm-1); 航天光学遥感器谱段光谱响应函数的最大波长，单位为微米（um）； 入min 航天光学遥感器谱段光谱响应函数的最小波长，单位为微米（m）； Lx 参考辐射源辐亮度级次下的光谱辐亮度，单位为瓦每平方米球面度微米（W·m-²·sr-!： μm"); 3