卫星遥感探测上层大气风场的关键技术研究进展-物理学进展.PDF

第 25 卷 　第 2 期 物 　理 　学 　进 　展 Vol . 25 ,No . 2 　2005 年 6 月 PRO GR ESS IN PH YSICS J une . ,2005 文章编号 (2005) 020 14211 卫星遥感探测上层大气风场的关键 技术研究进展 1 ,2 1 1 3 1 唐远河 , 张淳民 , 陈光德 , 贺会玲 , 贺健 ( 1. 西安交通大学理学院 , 西安 7 10049 ;2 . 西安理工大学理学院 , 西安 7 10048 ; 3 . 陕西科技大学职业技术学院 , 西安 7 100 16) 摘 　要 : 　对卫星遥感探测上层大气风场的原理作了简介 ,综述了近年来探测大气风场所使用的 基于多普勒频移和广角迈克尔逊干涉仪 的 WIND II 、SWIF T 、M IM I 、WAM I 、PAM I 、ERWIN 、 D YNAMO 的关键技术 ,包括 WIND II 的步进技术 、SWIF T 的红外辐射探测 、WAM I 的镜子四分技 术 、M IM I 的6 视场探测技术 、PAM I 的偏振态探测技术及火星大气探测的D YNAMO 等关键技术 , 将这 7 种仪器的技术指标作了对比。文中提供了某些技术指标的来源公式 ,如大气风场探测器的 两视场延迟时间、CCD 阵列对地探测精度等公式的计算结果与实际符合得很好 ,最后对这类仪器 的发展方向作了预测 。 关键词 :大气风场 ; 广角迈克尔逊干涉仪 ; 关键技术 ; 综述 ;多普勒频移 O437 . 5 　　　　　　　 中图分类号 : 文献标识码 :A 0 　引言 ( ) ( 199 1 年 , 美 国航 空航 天局 NA SA 发射 了一颗 上层 大气研 究卫 星 UA R S Upper ) ( ) ( At mo sp here Research Satellite ,搭载了 1 台研究上层大气 80 ～300 km 风场 风速 、温度 、压 ) [ 1 ] ( ) 强 、气辉体发射率等 的广角迈克尔逊干涉仪 W IND II Wind imaging interferometer ,开创 了被动式探测上层大气风场的先河 ,之后发回地球百万张大气风场图片 。14 年来 ,在 W IND II 利用光学方法成功探测上层大气风场的基础上 ,其设计原理又被多种仪器所效仿 ,但不同探测 模式下的新干涉仪的一些关键技术又对 W IND II 进行了改良。这些探测风场的干涉仪均基于 多普勒频移 ,利用干涉成像光谱技术及 CCD 探测元记录干涉信号的强度和调制度 ,这类干涉 仪有下列 3 类 7 种 : 收稿 日期 : ( ) ( ) 基金项 目: 国家自然科学基金资助项 目 602780 19 ,403750 10 ; 陕西省教育厅科研计划项 目 03J K067 ;西安理 工大学科技创新研究计划项 目 (