星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光谱定标技术研究
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术地球上的大气环境对人们的健康和生存至关重要，因此对大气痕量气体的检测技术具有重要意义。
大气痕量气体在地球大气中以极低的浓度存在，其监测和分析技术要求具有高灵敏度、高性能和可靠性的技术。
如何更准确地检测这些微量气体成为气体分析技术研究的一个挑战。
传统分析技术中,气体检测方法以吸收剂谱法(GC)和光谱法(AES)为主，但其灵敏度较低，且针对每种特定气体都需要特殊的装置，分析费用昂贵，不利于普及气体检测。
在这种情况下，光谱学和化学技术被用于简化大气痕量气体测量的过程。
光谱技术是一种用于测量大气痕量气体的技术系统，该技术可以同时检测多种微量气体，并且可以在短时间内获取详细的气体成分数据。
在这种技术中，通过像素级谱仪将不同像素级的光谱分辨率数据传输到检测仪中。
然后，使用数学模型将像素数据转换为可以检测的气体组成。
此外，这种技术也可以用于精确测量大气痕量气体的化学反应，并在气体消失前将其强度精确度测定出来。
与光谱技术相比，活性炭技术更简单，但也可以用于测量大气痕量气体。
活性炭技术是一种使用活性炭把室内大气痕量气体吸附到滤芯上，然后通过零件测量和滤芯摄取仪进行测量的技术。
这种技术具有高灵敏度，结果准确，可以快速获得精确的测量结果，且操作费用低。
除了光谱和活性炭技术外，还有其他一些技术可以用于测量大气痕量气体，例如热脱附技术、极化发射光谱技术和氧化还原技术等。
热脱附技术通过将检测样本热脱附到滤芯上，并使用滤芯摄取仪来测量，能够对气体进行更加精确的检测。
极化发射光谱是一种通过检测微量气体的极化发射光谱，并利用多元线性回归模型来进行分析的技术。
氧化还原技术利用含氧物质，如O2、H2O2和CO2，来测量气体中的活性气体，从而获得精确的测量结果。
综上所述，光谱学和化学技术对于对大气痕量气体的测量具有重要意义，它不仅具有简单、灵敏度高、费用低的特点，而且还可以更准确的检测和剖析大气痕量气体的各种特性，为大气环境保护提供了可靠的技术保障。
机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究
机载光纤式成像差分吸收光谱仪测量区域大气污染应用研究张晓莉;王煜;奚亮;周海金;常振;司福祺【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】我国大气污染呈现出区域性和复杂性等特性,开展污染气体区域分布的立体监测,能够及时了解大气环境现状、研究分析影响大气质量的各种因素,指导大气污染控制措施。
机载成像差分吸收光谱仪,是目前有效的污染气体区域分布遥感手段之一。
该技术观测区域大,覆盖率高,最终可提供精细化的污染气体区域分布资料,实现污染分布及传输的可视化探测。
以往机载成像差分吸收光谱仪采用整体式设计,需要占用飞机光学观察窗口,航空搭载需求苛刻、应用受限。
为此提出了光纤式机载成像差分吸收光谱仪,采用光纤束传输方式,安装过程中对飞机改装需求小,极大的便利了机上安装和调试,适应了适航设备认证需求。
该系统采用特制多芯光纤束结合Littow-offner结构光谱成像系统,具有光谱成像分辨率高、大视场、结构紧凑等优点。
在此详细介绍了该设备性能参数,并利用该系统在芜湖市周边开展了区域污染遥感应用。
应用过程中,针对光纤式成像差分吸收光谱仪,提出了数据处理算法。
对采集到的太阳散射光谱进行反演得到污染气体的斜柱浓度,并利用大气传输模型计算大气质量因子,实现垂直柱浓度转化。
最后结合飞机姿态位置信息,快速获取了芜湖市区及其周边上空的NO_(2)、SO_(2)的浓度分布,并进行了区域内污染源快速定位和传输过程分析。
从反演结果来看,本次实验NO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在4个高值点,SO_(2)垂直柱浓度在实验区域存在2个高值点,高值点附近均存在重工企业,结果与实际情况相符。
并结合卫星数据评估二者交叉校验精度,二者呈现正相关,相关性系数为0.77。
应用效果验证了光纤式成像差分吸收光谱仪的方案可行性,可为大气污染气体航空遥感技术推广提供参考,同时弥补了地面站点监测在空间尺度上以及卫星遥感在时间尺度上的不足。
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光路切换转动部件研究
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光路切换转动部件研究星载大气痕量气体差分吸收光谱仪通过测量地表或地球大气反射、散射的紫外光/可见光辐射,利用痕量气体的指纹吸收,可获得大气关键成分和污染物浓度的时空分布和变化的数据。
由于空间环境会对载荷的表面和内部器件等产生一定影响,需要对其进行星上定标,主要包括利用太阳光进行光谱定标、辐射定标以及利用载荷内置卤钨灯进行坏像元检测。
差分吸收光谱仪载荷通过光路切换转动部件实现对地球测量主光路与定标光路间的切换,完成星载差分吸收光谱仪的在轨定标。
在轨运行的高分五号01星搭载差分吸收光谱仪载荷通过步进电机完成光路切换,但存在步进电机失效时,光路定标转动部件遮挡主光路,无法保证主光路正常测量的可能。
因此,本文在后续型号02星载荷的研制过程中,在光路切换装置转动部件中增加了涡卷弹簧,在电机失效时,可利用涡卷弹簧将转动部件拉出主光路,保证了对地观测主光路的正常工作。
本论文针对在轨01星存在的问题,在原有转动部件结构上增加了涡卷弹簧结构,研发了基于高可靠性的BM3803FMGRH和LMD18200驱动芯片的步进电机控制电路,完成了系统软硬件设计,实现了光路切换系统的精确控制。
主要完成的工作如下:首先,在01星转动部件基础上增加了涡卷弹簧,该装置可以在转动电机失效的情况下将转动部件拉出主光路,保证了对地观测主光路的正常工作。
其次,采用具有抗辐照指标的BM3803FMGRH芯片作为主控芯片,并设计了基于该芯片及LMD18200驱动芯片的驱动控制电路,该电路主要包括BM3803FMGRH最小系统电路、带EDAC功能的存储器电路、看门狗复位电路、供电电路、串口通信和硬件调试电路。
研发了基于SPE-C集成开发环境的下位机驱动软件,该软件可实现转动电机驱动信号的产生、与上位机的通讯等功能;研发了基于Qt平台的上位机控制软件,该软件具有设置电机参数、接受下位机数据、测试实验控制等功能。
最后,利用研发的软、硬件系统对光路切换转动部件进行了详细测试,主要包括:力矩测试、转动精度测试、可靠性测试以及驱动芯片真空温度测试。
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪的实验室定标
（ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ
统， 实 现 了对 载 荷 的光 谱 定 标 和 辐 射 定 标 ， 并 对 其 定 标 的不 确 定 度 进 行 了 分 析 。结 果 表 明 ， 载 荷 光 谱 定 标 不 确 定 度 为 ｏ ． ０ ２ ７ ｎ ｍ， 辐射定标不确定度为 ２ ． ９ ６ ， 满 足 给 定 的技 术 指 标 要 求 ， 为 载 荷 的定 量 反 演 提 供 了 保 证 。
关 键 词： 星载 光 谱 仪 ； 差分吸收光谱仪 ； 痕 量 气体 ； 光谱 定 标 ； 辐 射 定标 ； 定 标 不 确 定度 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ８ ８ ／ Ｏ Ｐ Ｅ ． ２ ０ １ ３ ２ １ ０ ３ ． ０ ５ ６ ７
中 图分 类号 ： ０ ４ ３ ３ ． １ ； ＴＰ ７ ３ ２
Ｉ ｎ — － ｌ ａ ｂ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｐａ ｃ ｅ － － ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ
ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ
星 载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸收 光 谱 仪 的 实 验 室 定 标
差分吸收光谱技术在大气环境监测中的应用研究
179ECOLOGY区域治理作者简介：刘洪祥，生于1971年，临沂市生态环境局沂水县分局工学学士，高级工程师。
差分吸收光谱技术在大气环境监测中的应用研究山东省临沂市生态环境局沂水县分局 刘洪祥摘要：近年来，随着我国经济的发展，对各种资源的不断开发利用，虽然在很大程度上加快了我国经济的增长，但是在发展经济的时候，对环境也造成了一定的伤害。
所以近些年来，国家在环保方面投入了巨大的人力和物力资金，以重点保护我们环境，一方面是践行可持续发展的战略；另一方面也保护了我们的身体健康，。
但是在空气质量的检测方面，我国的监测系统主要是靠引进国外的设备，本课题主要是使用差分吸收光谱技术对大气的环境进行检测。
关键词：大气污染监测；光谱技术；数据处理；滤波技术中图分类号：X51文献标识码：A文章编号：2096-4595（2020）26-0179-0001人们在日常生活中，时时刻刻都离不开空气和水，所以空气的质量决定了生命的质量，但是近些年来，大气污染对我们赖以生存的生态系统造成了一定的破坏，从而对人们的生命产生了一定的威胁，本文主要是研究开发一种可以对短距离内的大气污染物进行实时的监测的技术，从而能够对周围的空气质量做出及时的反馈，能够准确地判断出各个不同地方的大气污染情况，并及时地做出相应的处理。
一、大气污染的传统监测技术在使用非光学分析法进行大气污染监测时，主要是有化学分析法、电化学分析法和色谱法等。
（一）化学分析法化学分析法是利用不同物质之间进行化学反应，主要是有重量分析和容量分析两类，重量分析法存在较大的误差，它主要是对颗粒较大的物质进行检测，比如烟尘、粉尘、生产性颗粒等物质；容量法的操作比较简便，但是敏感度不够，所以对于一些浓度较低的物质，不能够达到很好的检测作用。
（二）电化学分析法电化学分析法主要是在化学分析法的基础之上逐渐发展起来的，它的原理是利用物质的电化学性质来测量其含量，例如，在溶液中，测定溶液的导电能力或者是电解出导电粒子的能力，从而反向地推理出大气中一些有毒有害的物质的含量。
基于大气吸收带的超光谱成像仪光谱定标技术研究
据， 通过对 比采集到数据与参考 资料 中数 据就可 以得 到通道 中心波 长和通道数之 间的关系 ，Ｐ Ｌ Ｓ采用 该方法进 行光 ＨＩ Ｌ 谱定标 。
通道 中心波长和光谱带 宽。利用超光谱成像仪光谱采样间隔和大气 吸收带 中明显 的吸收峰对超 光谱成像 仪 进行光谱 定标 ， 并通过与定标好的光纤光谱 仪结果进行 比对 ，结果显示 利用该 方法对超 光谱成像 仪进行 光 谱定标的定标 精度 可达 １ｎ ｍ。该方法用于棱镜色散型超光谱成像仪 光谱定标具有 容易实现 的特 点 ， 并且 可
第 １期
光谱学与光谱分析
２９ ６
中传 播如图 １ 所示 ， 复色光 以入射角 ｉ 射入棱镜 ，经两块棱
谱通道 ， 取 ０ ６ ｍ作为参 考波长 ， 一个像元起 始端 对 若 ．５ 第
Ｃ ＯＭＰ Ｓ Ｐ Ｘ和 Ｐ ｃ 采用这 种方法 进行 光谱定 标 。 ＡＳ ，Ａ Ｅ ＨＩ 这种方法 中单色仪 出缝处 的光束均匀性对 光谱定标结 果有 ｌ ｎｎ的影 响，Ｈｙ ｅｉ Ｉ ｐｒ ｎ和 Ｃ ｍｐ ｓ 在单色仪 出缝 后分别加 漫 ｏ ｏ ａｓ 反射板 和积分球进行匀光 ，这样 可以提高超 光谱成像仪光 谱 定标精度 ，但是对超光谱成像仪探测器 响应 和图像处理水 平 提 出很高要求 。掺杂稀 土元 素的漫反射板 法＿ 是一种能快 速 ８
方便进行光谱定标 的方法 ， 它通 过在超光谱 成像仪视场 内插 人 一块光谱反射 比大致为 １０ 的聚 四氟 乙烯 （Ｔ Ｅ 板 ， ０ Ｐ Ｆ ） 用 石英 卤钨灯 照射该 板 ， 使来 自 板 的辐 射充 满光 谱 仪 的视 该 场， 记录下光谱仪产生 的图像 。 然后 ， Ｐ Ｆ 将 Ｔ Ｅ板 移开并 用
差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究的开题报告
差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究的开题报告一、研究背景和意义差分吸收光谱技术（Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS）是一种新兴的环境监测技术，在空气质量监测、大气环境污染物控制等领域有着广泛的应用前景。
DOAS技术是一种基于光的非接触式、在线化分析技术，可以实现对空气中各种污染物的定量和定性分析，并且具有快速、高效、准确的优点。
在DOAS技术的实际应用中，主要依靠大气中污染物的吸收光谱特性进行判断，以识别和定量空气中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、挥发性有机物等。
DOAS技术具有测量灵敏度高、抗干扰能力强、非接触式监测等优点，广泛应用于空气质量监测、大气环境污染物控制等领域。
二、研究内容本研究将针对DOAS技术在环境监测中的理论与应用展开深入研究，主要涉及以下几个方面：1. DOAS技术基本原理和实现方法的研究。
介绍DOAS技术的基本原理和实现方法，包括吸收光谱谱线、大气微分光学路径长度、线性最小二乘拟合法等。
2. DOAS技术在空气质量监测中的应用。
探讨DOAS技术在空气质量监测中的应用，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、挥发性有机物等污染物的监测。
3. DOAS技术在大气环境污染物控制中的应用。
研究DOAS技术在大气环境污染物控制中的应用，探讨DOAS技术在定位控制污染源、评估控制效果等方面的应用。
4. DOAS技术的应用前景。
结合国内外研究现状，探讨DOAS技术在环境监测领域的应用前景。
三、研究方法和技术路线本研究主要采用文献资料法和实验法相结合的方法，首先通过文献资料法梳理DOAS技术在环境监测领域的研究现状、发展历程和应用案例，深入探究DOAS技术的基本原理和实现方法。
其次，采用实验法进行数据采集和分析，验证DOAS技术在空气质量监测中的应用实现效果。
最后，结合研究数据结果，探讨DOAS技术在环境监测领域的应用前景。
大气痕量气体差分吸收光谱仪emi
大气痕量气体差分吸收光谱仪（Environmental Monitoring Instrument, EMI）是一种用于监测大气中微量气体浓度的仪器。
它利用差分吸收光谱技术，能够高灵敏度地检测和测量大气中的各种气体，并提供准确的浓度数据。
下面将详细介绍EMI的原理、结构和应用。
一、原理EMI的原理基于差分吸收光谱技术。
该技术利用了气体分子在特定波长范围内吸收特定波长的光线的特性。
当光线穿过含有待测气体的大气时，待测气体会吸收特定波长的光线。
通过比较待测气体和参考气体对特定波长光线的吸收情况，可以计算出待测气体在大气中的浓度。
具体而言，EMI由光源、样品室、参比室、探测器和信号处理部分组成。
光源发出宽谱带光线，经过样品室和参比室后被探测器接收。
样品室中含有待测气体，而参比室中则没有待测气体。
探测器将样品室和参比室接收到的光线信号转化为电信号，并经过信号处理部分进行差分计算，得到待测气体的浓度。
二、结构EMI的结构主要包括以下几个部分：1. 光源：提供宽谱带光线，常用的光源包括白炽灯、激光器等。
2. 样品室和参比室：样品室中含有待测气体，而参比室中则没有待测气体。
样品室和参比室之间通过光路切换器进行切换，以便对比两者的吸收情况。
3. 探测器：接收样品室和参比室中的光线，并将其转化为电信号。
常用的探测器包括光电二极管（Photodiode）和半导体激光器（Semiconductor Laser）。
4. 信号处理部分：对探测器输出的电信号进行放大、滤波和差分计算，得到待测气体的浓度。
信号处理部分通常由模拟电路和数字电路组成。
三、应用1. 大气环境监测：EMI可以用于监测大气中的各种痕量气体，如二氧化碳、一氧化碳、臭氧等。
通过实时监测这些气体的浓度变化，可以评估大气质量，提供环境保护决策的依据。
2. 工业排放监测：EMI可以用于监测工业废气中的污染物浓度，如硫化物、氮氧化物等。
通过对工业排放的监测和控制，可以减少环境污染，保护生态环境。
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术近年来，大气痕量气体的测量技术受到越来越多的关注，它在大气污染领域有着重要的应用价值。
光谱学和化学技术是检测大气痕量气体的重要手段之一。
一、光谱学技术在大气痕量气体检测中的应用光谱学技术在大气痕量气体检测中的应用有很多，其中最常见的就是紫外、可见光和近红外光谱仪技术。
紫外/可见光谱仪的优势之一是可以采集到Detector和有效的尺度分析信号，而且没有气体的干扰。
紫外/可见光谱仪能够快速准确的检测出大气中痕量气体的含量，使用该仪器可以迅速获得痕量气体的含量，从而提高检测效率。
此外，近红外光谱仪也非常适用于检测大气痕量气体。
相比紫外/可见光谱仪，近红外光谱仪可以检测更多的气体成分，这些气体成分可以像不同的特征气体一样进行检测，因此可以比紫外/可见光谱仪更准确的检测出大气中痕量气体的含量。
二、化学技术在大气痕量气体检测中的应用除了光谱学技术，化学技术也在大气痕量气体检测中发挥着重要作用。
化学技术可以结合光谱学技术，实现更精准的检测。
例如，气相色谱质谱（GC-MS）可以检测出气体的组分，这种技术能够比紫外/可见光谱仪和近红外光谱仪更有效的检测出大气中痕量气体的含量。
GC-MS可以有效的检测出大气中NO、NO2、CO和SO2等痕量气体的含量，它们是大气污染的主要成分，因此能够从根本上提高检测效率。
此外，化学发光法（CL）也可以用于检测大气中挥发性有机化合物（VOCS）等痕量气体，它能够准确检测出VOCS的低激发能量状态和高激发能量状态。
三、结论从上述分析可以看出，光谱学和化学技术是检测大气痕量气体的重要手段之一。
它们的应用可以更准确的检测出大气中痕量气体的含量。
因此，光谱学和化学技术在检测大气痕量气体中起着重要作用，也有助于提高检测效率，提高治理效果。
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》一、引言随着空间探测技术的不断发展，星载大气痕量气体差分吸收光谱仪（以下简称“光谱仪”）在地球大气环境监测、气候变化研究等领域发挥着越来越重要的作用。
光谱仪的准确性和可靠性直接关系到探测结果的精度。
而辐射定标作为确保光谱仪性能稳定的关键环节，其重要程度不言而喻。
为满足这一需求，设计一款专用转台对于光谱仪的辐射定标至关重要。
本文将详细介绍星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台的设计思路、设计原则及具体实施方案。
二、设计目标本转台设计的核心目标是提供一种高效、稳定且可调的支撑平台，用于光谱仪的辐射定标。
具体而言，转台需具备以下功能：1. 提供多角度辐射源模拟功能，满足不同天气条件和大气层结构下的光谱探测需求。
2. 精确控制转台角度和速度，确保定标过程中的数据准确性。
3. 具备高稳定性和低噪声特性，以减少外界干扰对定标结果的影响。
4. 易于操作和维护，便于在实际应用中的快速部署和故障排查。
三、设计原则1. 安全性：确保转台在运行过程中的稳定性和安全性，避免因设备故障导致的意外情况。
2. 可靠性：采用成熟的技术和材料，确保转台在各种环境条件下的稳定性和可靠性。
3. 高效性：优化转台的结构和运行机制，提高定标过程中的效率。
4. 可扩展性：考虑未来技术的发展和需求变化，转台设计应具备可扩展性，方便后续升级和维护。
四、设计方案1. 结构设汁：转台采用模块化设计，包括基座、支撑臂、旋转平台和控制系统等部分。
基座用于固定整个转台，支撑臂用于支撑旋转平台和光谱仪，旋转平台则用于实现多角度辐射源模拟。
2. 控制系统：控制系统采用高精度伺服电机和控制器，实现转台的角度和速度精确控制。
同时，控制系统应具备友好的人机交互界面，方便操作人员设置参数和监控转台状态。
3. 辐射源模拟：转台上设置多个可调节的辐射源，以模拟不同天气条件和大气层结构下的辐射情况。
辐射源的强度和角度可调，以满足不同定标需求。
差分吸收光谱技术
差分吸收光谱技术差分吸收光谱技术，这听起来是不是特别高大上？其实啊，就像我们平常看东西一样，只不过这个技术是用来看那些我们肉眼看不到的东西，比如说空气中那些微小的气体分子。
咱就说这空气啊，就像一个大杂烩，各种各样的气体混在一块儿。
有些气体呢，对我们可重要啦，像氧气，那是我们一刻都离不了的。
还有些气体，虽然量不多，但要是多了或者少了，那也会给我们的环境带来大麻烦，像二氧化硫、二氧化氮这些。
那怎么知道这些气体在空气中到底有多少呢？这时候差分吸收光谱技术就闪亮登场啦。
这个技术啊，就好比是一个超级灵敏的鼻子，能闻出空气中各种气体分子的“味道”，只不过这个“味道”不是咱们平常说的那种香味臭味，而是气体分子对光的特殊反应。
大家都知道光是有不同颜色的吧，就像彩虹有七种颜色一样。
不同的气体分子啊，就像不同的小动物，它们对不同颜色的光有不同的喜好。
有的气体分子特别喜欢吸收某一种颜色的光，就像小老鼠特别喜欢偷吃奶酪一样。
差分吸收光谱技术呢，就是通过观察光在穿过空气以后，哪些颜色的光被气体分子吸收了，吸收了多少，然后根据这些信息来判断空气中有哪些气体，以及这些气体的量有多少。
你可能会问了，这光怎么就能跟气体分子联系起来呢？这就好比是一场特殊的舞蹈。
光在空气中传播的时候，就像一个舞者在舞台上跳舞。
气体分子呢，就像是舞台上的一些小障碍物。
当舞者跳到小障碍物附近的时候，就可能会被小障碍物影响，这个影响就是光被气体分子吸收了。
而且不同的小障碍物（气体分子）对舞者（光）的影响是不一样的，就像不同的舞蹈动作一样。
差分吸收光谱技术就是通过精确地观察这些不同的“舞蹈动作”，来确定是哪些“小障碍物”在起作用，以及有多少“小障碍物”。
这技术在好多地方都能用得上呢。
比如说在城市里，汽车尾气排放出很多有害气体，像一氧化碳啊，碳氢化合物啊。
通过差分吸收光谱技术，就像给城市的空气做了一次全面的体检，能清楚地知道这些有害气体的含量，这样环保部门就能采取措施来改善空气质量啦。
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》一、引言随着空间探测技术的不断发展，星载大气痕量气体差分吸收光谱仪（以下简称“光谱仪”）在地球大气环境监测、气候变化研究等领域发挥着越来越重要的作用。
光谱仪的准确性和可靠性直接关系到探测数据的真实性，而辐射定标是确保光谱仪性能稳定、数据准确的关键环节。
本文旨在设计一款专用于光谱仪辐射定标的转台，以提高光谱仪的探测精度和稳定性。
二、设计背景与需求分析星载大气痕量气体差分吸收光谱仪在执行任务过程中，需要不断地对大气中的痕量气体进行探测和分析。
为了确保探测数据的准确性和可靠性，必须对光谱仪进行定期的辐射定标。
转台作为辐射定标的重要设备，需要具备高精度、高稳定性和高重复性的特点。
因此，设计一款专用的转台设备，对于提高光谱仪的探测性能和数据处理能力具有重要意义。
三、转台设计目标1. 高精度：转台应具备高精度的角度控制能力，确保光谱仪在不同角度下的探测数据准确无误。
2. 高稳定性：转台的结构设计应具备高稳定性，以减少外界干扰对光谱仪探测数据的影响。
3. 高重复性：转台应具备高重复性的特点，以保证多次定标结果的一致性。
4. 易于操作和维护：转台的操作应简便，维护方便，以降低使用成本和操作难度。
四、转台设计内容（一）机械结构设计转台机械结构主要包括基座、转动轴、支撑架和固定装置等部分。
基座应具备足够的稳定性，以支撑整个转台设备；转动轴应采用高精度的轴承和传动装置，以确保转动的准确性和稳定性；支撑架用于固定和安装光谱仪，确保其在转动过程中的稳定性和准确性；固定装置用于固定和调整光谱仪的位置和角度。
（二）控制系统设计转台控制系统包括电机驱动、角度控制和数据传输等部分。
电机驱动应采用高性能的伺服电机，以实现高精度的角度控制；角度控制应采用高精度的角度传感器和控制系统，以确保转动的准确性和重复性；数据传输应采用高速、稳定的传输方式，以保证定标数据的实时传输和处理。
（三）软件系统设计软件系统包括转台控制软件和数据处理软件。
《基于DOAS方法的大气痕量气体监测软件设计及应用》
《基于DOAS方法的大气痕量气体监测软件设计及应用》一、引言大气中痕量气体的监测是环境监测的重要组成部分，其结果的准确性和可靠性对于环境管理、政策制定和公众健康至关重要。
DOAS（差分光学吸收光谱）方法以其高灵敏度和非侵入性等优点，在痕量气体监测领域得到了广泛应用。
本文将介绍基于DOAS方法的大气痕量气体监测软件的设计及应用，以实现对大气环境中关键气体成分的精确监测和高效管理。
二、DOAS方法及其原理DOAS方法是一种利用大气光谱中的吸收光谱信息对痕量气体进行检测的方法。
其原理在于当太阳光通过大气时，某些特定波长的光会被大气中的某些气体分子吸收，形成特定的吸收光谱。
通过分析这些吸收光谱，可以确定大气中痕量气体的种类和浓度。
三、软件设计（一）需求分析在软件设计阶段，首先需要进行需求分析。
根据大气痕量气体监测的实际需求，确定软件应具备的功能，如数据采集、数据处理、结果展示等。
同时，还需考虑软件的易用性、稳定性和安全性。
（二）软件架构设计在架构设计阶段，需要根据需求分析结果设计软件的总体架构，包括软件的结构布局、模块间的交互关系等。
一般来说，大气痕量气体监测软件采用模块化设计，便于后期维护和升级。
（三）功能模块设计1. 数据采集模块：负责从DOAS仪器中获取原始数据。
该模块应具备实时数据采集和定时数据采集两种模式，以满足不同场景的需求。
2. 数据处理模块：负责对原始数据进行处理和分析，包括数据清洗、光谱分析、浓度计算等。
该模块应具备高灵敏度和高准确性，以保障监测结果的可靠性。
3. 结果展示模块：将处理后的数据以图表等形式展示给用户，方便用户了解当前大气环境中痕量气体的浓度情况。
该模块应具备美观易用的界面，方便用户进行操作和查看结果。
4. 系统管理模块：负责软件的系统管理功能，包括用户管理、权限管理、日志管理等。
该模块应保障软件的安全性和稳定性。
四、应用场景基于DOAS方法的大气痕量气体监测软件可广泛应用于环境监测站、科研机构、工业园区等场景。
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术
大气痕量气体测量的光谱学和化学技术近年来，探测地球大气中痕量有机物及其它污染物的研究受到越来越多的重视。
痕量气体（指挥特定空气中某种气体浓度小于1μmol/mol ~ 0.1ppm）是当今社会经济发展和环境污染的重要因素，也是定量监测和评估环境质量的重要指标。
因此，对于痕量气体的准确测量具有重要的实际意义。
大气痕量气体测量可以通过光谱学技术和无损技术实现。
从这两类技术的特点来看，光谱学技术具有快速、非接触、定量等特点，可以获得气体的浓度和种类；而无损技术的优点是易于操作，可以长期、连续的测量某些特定的痕量物质。
由于大气痕量物质的测量具有许多特殊的要求，因此，光谱学技术和无损技术可以结合起来，从而更加有效和精准地测量痕量气体。
其中，可以利用电化学传感器或光子学技术进行测量，也可以使用质谱仪进行测量。
从电化学传感器的角度来看，可以使用不同类型的传感器，如电容式变送器、热敏变送器、电阻变送器和微机控制的传感器，用于痕量有机物的测量。
而从质谱仪的角度来看，可以利用气相联用质谱仪（GC-MS）来实现对痕量有机物的测量，其测量结果均以质量分数（百分比）表示。
与光谱学技术和无损技术不同，还有一些化学技术，如气相色谱技术、高效液相色谱技术，可以应用于痕量气体的测量。
采用这些技术分析大气痕量物质需要提取空气样品，并进行化学提取和净化处理，以便确定痕量物质的含量。
提取回收率及分析准确性是评价痕量有机物分析效果的重要参数。
综上所述，痕量气体的准确测量也是对它的定量监测和评估环境质量的重要指标，可以通过光谱学技术、无损技术和化学技术进行测量。
各种技术有各自的特点，而且还可以结合起来，从而更有效、精准地测量痕量气体。
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》
《星载大气痕量气体差分吸收光谱仪辐射定标专用转台设计》一、引言随着遥感技术的不断发展，星载大气痕量气体差分吸收光谱仪（以下简称光谱仪）在环境监测、大气成分分析等领域发挥着越来越重要的作用。
光谱仪的辐射定标是确保其测量准确性的关键环节，而专用转台的设计则是实现这一目标的重要保障。
本文旨在设计一款适用于星载大气痕量气体差分吸收光谱仪的辐射定标专用转台，以提高光谱仪的测量精度和可靠性。
二、设计背景与需求分析光谱仪在太空环境中工作，受到多种因素的影响，如太阳辐射、地球反射、仪器自身辐射等，这些因素都会对光谱仪的测量结果产生影响。
为了消除这些影响，确保测量数据的准确性，需要进行辐射定标。
专用转台的设计应满足以下需求：1. 模拟不同角度的太阳辐射和地球反射条件；2. 提供稳定的旋转平台，以模拟光谱仪在不同轨道位置的工作状态；3. 具备高精度的角度控制，以实现精确的定标；4. 结构紧凑，便于安装和运输。
三、转台设计原则1. 可靠性：转台设计应确保结构稳固、运行可靠，以适应太空环境中的振动和温度变化。
2. 精确性：高精度的角度控制是转台设计的关键，应采用先进的控制系统和传感器技术，确保定标的准确性。
3. 灵活性：转台应能模拟多种太阳辐射和地球反射条件，以满足不同光谱仪的定标需求。
4. 易于操作与维护：转台的操作应简便，维护方便，以降低使用成本。
四、转台结构设计1. 基座：采用高强度材料制成，具有足够的重量以保持转台的稳定性。
基座内部设有减震装置，以减少太空环境中的振动对转台的影响。
2. 旋转平台：旋转平台应具备高精度、低摩擦的特点，以实现精确的角度控制。
平台表面应光滑，以减少对光谱仪的影响。
3. 角度控制系统：采用高精度伺服电机和传感器技术，实现转台的精确旋转。
控制系统应具备自动和手动两种模式，以满足不同定标需求。
4. 防护罩：为保护转台和光谱仪免受太空环境中有害因素的影响，需设置防护罩。
防护罩应具备防辐射、防尘、防水等功能。
基于差分吸收光谱法的大气痕量气体在线检测技术
基于差分吸收光谱法的大气痕量气体在线检测技术孙利群;陈克新;杨怀栋;何庆声【摘要】差分光学吸收光谱学技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)是近年来发展起来的一种实时检测大气中痕量气体浓度的有效方法,它采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合,得出大气中痕量气体的浓度.通过介绍DOAS方法的测量原理,在线监测系统的构成,气体浓度的反演方法,测量结果及讨论等内容,说明它在空气质量监测方面的优越性.%Differential optical absorption spectroscopy (DOAS) is a widely used method to measure trace gases in the atmosphere. The concentrations of trace gases can be retrieved by fitting differential absorption spectra with standard differential absorption cross-section using the linear least-square method. The basic principle of DOAS is introduced. The construction of DOAS on-line monitoring system was designed and the retrieval method of trace gases concentration based on the principle of least squares was discussed. The properties of DOAS system were tested by experiments. The advantages of DOAS system used in atmosphere quality monitoring are proven.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】5页(P115-119)【关键词】差分光学吸收光谱法;在线检测;最小二乘法;大气光学【作者】孙利群;陈克新;杨怀栋;何庆声【作者单位】清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084;清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084;清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084;清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】O433.5+1引言近二十年来，随着我国工业化和城市化进程加快，各种大气污染物高强度、集中性排放，大大超过了环境承载能力，导致空气质量严重退化。
星载emi在轨光谱定标方法研究
星载emi在轨光谱定标方法研究介绍如下：
星载EMI（Electromagnetic Imager）是一种重要的遥感仪器，可以用于获取地球表面的光谱信息。
然而，在实际应用中，由于各种因素的影响，星载EMI在轨光谱数据存在一定的非线性、偏差、噪声等问题，因此需要进行定标以提高数据的准确性和可靠性。
在星载EMI在轨光谱定标中，主要采用以下两种方法：
1.外部定标法：
外部定标法是通过对地面上标准反射板或者大气成分进行光谱测量，得到参考光谱，并将参考光谱与星载EMI在轨光谱进行比较，计算出光谱响应系数，从而实现对光谱的定标。
外部定标法可以有效地解决星载EMI在轨光谱的非线性问题，提高光谱数据的准确性。
2.内部定标法：
内部定标法是利用星载EMI自身的光谱特性，通过对星载EMI在轨光谱数据进行分析和处理，得到光谱响应系数。
内部定标法可以有效地解决星载EMI在轨光谱的偏差和噪声问题，提高光谱数据的可靠性。
综合考虑，当前星载EMI在轨光谱定标主要采用外部定标法和内部定标法相结合的方法。
在实际应用中，可以先采用外部定标法进行初步的光谱定标，然后再采用内部定标法对数据进行进一步处理，以达到更高的定标精度和可靠性。
总之，星载EMI在轨光谱定标是遥感数据处理中的重要环节，可以通过外部定标法和内部定标法相结合的方法来提高数据的准确性和可靠性。
星载大气监测光谱仪高精度星上定标技术
ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍ ｅｎｔ．Ｔｈｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ
收 稿 日期 ：２０１８－０３．２１ 基 金项 目：国家 重大科 技专项 工程
６０
航 天 返 回与 遥 感
ＳＰＡＣＥＣＲＡＦＴ ＲＥＣＯＶＥＲＹ ＆ ＲＥＭ ＯＴＥ ＳＥＮ ＳＩＮＧ
第 ３９卷 第 ３期
２０ １ ８年 ６月
星载 大气 监测光 谱 仪高精 度 星上 定标技术
李碧岑 李明 徐 彭梅
（北京 空间机 电研究所 ，北京 １０００９４）
摘 要 大 气成分 的 高精 度反 演及 应 用 对 星载超 光谱 载 荷 的辐射 精 度和 光谱 精 度 均提 出 了更 高要 求 ， 且 随着遥 感 器运行 寿 命 的不 断延 长 ，需建 立 高精度 、高稳 定 的星上 定 标 系统 。文章介 绍 了一种 满足 大气监
文 献标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００９．８５１８（２０１８）０３—００６０—１０ —８５１８．２０１８．０３．００７
Ｈ ｉｇｈ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｏｎ—－ｂｏａｒｄ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｐａｃｅｂｏｒｎｅ Ａｔｍ ｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｍ ｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ ｅｔｅｒ
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光谱学与光谱分析 第３２卷
器分为 四 个 观 测 通 道，分 别 为 ２４０～３１５，３１１～４０３，４０１～ ５５０ 和 ５４５～７１０ｎｍ，光 谱 分 辨 率 ０．３～０．５ｎｍ，光 谱 定 标 精 度 要 求 优 于 ０．０５ｎｍ。
１ 星 载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光 谱 仪
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪通过探测地球大气或 表面反射、散射的 紫 外／可 见 光 辐 射 来 解 析 痕 量 污 染 气 体 成 分 ＮＯ２，ＳＯ２ 和 Ｏ３ 等的分布和变化。仪器的光谱范围２４０～ ７１０ｎｍ，视场１１４°×０．５°。设计飞行 高 度 ７０８ｋｍ，地 面 观 测 范围穿轨方向２ ６００ｋｍ，沿轨 方 向 １３ｋｍ，在 太 阳 同 步 轨 道 进行天地观测、面阵 推 扫，可 以 实 现 一 日 全 球 覆 盖 监 测。仪
在仪器后期实际应用阶段，星载大气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光谱仪的定标是遥感数据定量化的前提 和 基 础，遥 感 数 据 的 可靠性在很大程度上取决于仪器定标的 精 度。定 标 的 精 度 直 接决定了仪器研制和应用水平的高低［３］。光 谱 定 标 和 辐 射 定 标是星载大气痕量气体差分吸收光谱仪地面定标的重要部
关 键 词 星 载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光 谱 仪 ；光 谱 定 标 ；夫 琅 禾 费 线 中 图 分 类 号 ：Ｏ４３３．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０１２）１１－２８８１－０５
引 言
成像光谱仪 是 在 多 光 谱 成 像 遥 感 仪 器 的 基 础 上 ，从 ２０ 世纪８０年代初发展 起 来 的 新 一 代 光 学 遥 感 仪 器。成 像 光 谱 数据的应用，推动了星载成像 光 谱 仪 的 研 制 与 应 用［１］，目 前 已经有多颗成像光 谱 仪 器 在 轨 运 行，应 用 于 地 球 大 气 遥 感， 包括 ＳＣＩＡＭＡＣＨＹ 和 ＯＭＩ等。但我国目前还未有 类 似 环 境 监测仪器在轨运行。
第３２卷 ，第１１期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 ２ ０ １ ２ 年 １ １ 月 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ
Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１１，ｐｐ２８８１－２８８５ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１２
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪光谱定标技术研究
２ 光 谱 定 标 实常用的光谱定标方法包括标准谱线法和单色准直光法。
单色准直光法利用连续输出的单色准直 光 作 为 定 标 光 源 ，对 仪器的光谱响应进行标定，具 有 定 标 精 度 高、实 用 性 强 的 优 点。标准谱线法利用汞灯、钠灯 等 标 准 灯 的 发 射 谱 线 对 仪 器 进行标定，具有结构 简 单、易 操 作 的 优 点，可 以 实 现 光 谱 分 辨 率 较 高 且 线 性 色 散 仪 器 的 波 长 标 定［７］。
为应对我国环境污染问题的迫切性，推 动 卫 星 遥 感 技 术 应用，开展了 星 载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光 谱 仪 的 研 制 工 作。大气痕量气体差 分 吸 收 光 谱 仪 属 于 推 扫 式 成 像 光 谱 仪， 结合了被动差分吸收光谱技 术 和 Ｏｆｆｎｅｒ结 构 成 像 光 谱 技 术， 搭载在极地轨道卫星上，可以 实 现 一 日 全 球 覆 盖 监 测。仪 器 探测地球大气 或 表 面 反 射、散 射 的 紫 外／可 见 光 辐 射，利 用 差分吸收光谱算法解析痕量污染气 体 成 分 ＮＯ２，ＳＯ２，Ｏ３ 等 的分布和变化［２］，为我国卫星提供能监测 我 国 及 全 球 的 关 键 大气成份和各种痕量污染组分的有效载荷。
分，其中光谱定标确定仪器光 谱 特 性 指 标 段，是 仪 器 进 行 辐 射定标的前提，也是提高成像光谱测量数 据 可 信 度 的 重 要 依 据。
由于星载大气痕量气体差分吸收光谱仪的观测视场大， 不可避免的存在谱线弯曲的现象［４］，并且 实 际 工 作 中 只 能 保 证谱线两端与一行探测器像元对齐，且谱 线 弯 曲 并 不 能 调 整 到完全对称。因此，对 于 仪 器 的 光 谱 定 标 工 作，需 要 标 定 全 视场每个像元的工作中心波长，确定波长 随 空 间 维 和 光 谱 维 分 布 的 矩 阵 表［５］。
场全波段定标。该定 标 方 法 方 便 易 操 作，定 标 快 捷，同 时 定 标 装 置 结 构 简 单 ，转 台 旋 转 精 度 要 求 低 。
标准谱线定标方法要求定标光源能够发射出足够多的特 征谱 线，分 布 均 匀；谱 线 的 波 长 不 确 定 度 小，带 宽 窄；谱 线 光强适度，以在仪器的动态范 围 内 获 取 较 高 的 信 噪 比。星 载 大气痕量气体 差 分 吸 收 光 谱 仪 的 工 作 波 长 范 围 为 ２４０～７１０ ｎｍ，光谱分辨率为０．３～０．５ｎｍ。为 此，选 择 的 定 标 光 源 为 贺利氏特种 光 源 公 司 定 制 的 ＰｔＣｒＮｅ空 心 阴 极 灯、Ｎｅｗｐｏｒｔ 公 司 生 产 的 ６０３５ 型 低 压 氙 灯 。为 满 足 光 谱 定 标 要 求 ，在 各 个 测量通道内测量合适的定标谱线，紫外通 道 光 谱 定 标 仅 使 用 ＰｔＣｒＮｅ空 心 阴 极 灯。由 于 ＰｔＣｒＮｅ空 心 阴 极 灯 在 ４３６～５８２ ｎｍ 范围内谱线少，单 独 使 用 难 以 满 足 两 个 可 见 通 道 的 定 标 要求，因此在可见光通道定标，采用 ＰｔＣｒＮｅ空心阴极灯、低 压 氙灯结合使用。图２中给出了 ＰｔＣｒＮｅ空心阴极灯在２２０～ ７２０ｎｍ 范围内的谱线图，在 ２４０～４３６ 和 ５８２～７２０ｎｍ 范 围 内，ＰｔＣｒＮｅ空心阴极灯 能 提 供 大 量 谱 线，谱 线 覆 盖 范 围 宽， 分布也比较均 匀。低 压 氙 灯 谱 线 分 布 在 ４３６～５８２ｎｍ 范 围 内 ，其 谱 线 如 图 ３ 所 示 。
Ｆｉｇ．１ Ｌｉｇｈｔ ｐａｔｈ ｏｆ ＵＶ ｃｈａｎｎｅｌ １ｏｆ ｓｐａｃｅ－ｂｏｒｎｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ
Ｆｉｇ．２ Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ＰｔＣｒＮｅ ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ ｌａｍｐ ｉｎ ２２０～７２０ｎｍ ｒａｎｇｅ
针对星载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光 谱 仪 视 场 大 、波 长 宽、空间分辨率和光谱分辨率 高 的 特 点，本 研 究 作 了 相 应 的 光谱定标方法，搭建了一套光 谱 定 标 实 验 装 置，实 现 了 仪 器 全视场精确光谱定标，并分析 了 定 标 不 确 定 度。最 后 利 用 太 阳光的夫琅禾费线对定标精度进行了检验。
星载大气痕量气体差分吸收光谱仪 的 观 测 视 场 大，达 到 １１４°，观测波长范围宽，覆盖２４０～７１０ｎｍ，空间分辨 率、光 谱分辨率高。如果采用单色准 直 光 定 标 法 对 全 视 场 定 标 ，需 要配备高精密转台对空间维逐行扫描测 量 光 谱，同 时 需 要 旋 转光栅依次输出２４０～７１０ｎｍ 波段内的单色光，相 应 的 定 标 系统搭建复杂，操 作 繁 琐，完 成 全 视 场 全 波 段 定 标 耗 时 长 。 对于标准谱线法，由于该方法 中 漫 透 射 板 的 使 用，一 次 测 量 可覆盖仪器的 １５°观 测 视 场。为 实 现 仪 器 的 全 视 场 定 标，将 定标装置搭建在转台，电机带 动 转 台 旋 转，可 快 速 完 成 全 视
周海金１，２，刘文清２＊ ，司福祺２，赵敏杰２，江 宇２，薛 辉２
１．中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽 合肥 ２３００２６ ２．中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室 ，安徽 合肥 ２３００３１
摘 要 星载大气痕量气体差分吸收光谱仪用于遥感 监 测 痕 量 气 体 的 全 球 分 布 。该 载 荷 探 测 地 球 大 气 或 表 面反射、散射的紫外／可见光辐射，利用差分吸收光谱算 法 来 解 析 痕 量 污 染 气 体 成 分 的 分 布 和 变 化 。光 谱 定 标是仪器遥感数据定量化的前提和基础，定标 的 精 度 直 接 决 定 了 仪 器 研 制 和 应 用 水 平 的 高 低 。针 对 星 载 大 气 痕 量 气 体 差 分 吸 收 光 谱 仪 视 场 大 、波 长 宽 、空 间 分 辨 率 和 光 谱 分 辨 率 高 的 特 点 ，提 出 了 相 应 的 光 谱 定 标 方 法，建立了定标装置，通过寻峰和回归分析计算光谱定标方程，实现了对载荷的全视场光 谱 定 标 工 作。并 利 用太阳光的夫琅禾费线对定标精度进行了检验。
仪器光学包括前置望 远 镜、中 继 反 射 系 统、Ｏｆｆｎｅｒ结 构 分光系统和 ＣＣＤ 探测器。前置望远镜系统无摆扫机构，采用 两片偏轴球面镜设计，形 成 １１４°大 视 场。光 线 在 １１４°×０．５° 视场范围下入射到球面主镜上，光线经球 面 主 镜 聚 焦 后 发 散 经球面次镜聚焦到狭缝处。中继光学系统 包 括 中 继 反 射 镜 和 分色片组。中继反射镜将狭缝后形成的发 散 光 束 变 成 汇 聚 光 束后，通过分色片分 光，形 成 四 通 道，经 过 中 继 镜 头 后 分 别 进入相应的 Ｏｆｆｎｅｒ结构分光系统。Ｏｆｆｎｅｒ结构分光系统由入 射狭缝、凹面反射镜、凸 面 光 栅 等 组 成［６］。从 入 射 狭 缝 入 射 的、具有一定发散角的多色光 入 射 到 凹 面 镜，再 由 凹 面 反 射 镜反射到凸面光栅上，凸面光栅衍射的光 束 返 回 到 凹 面 反 射 镜，再经凹面反射镜聚焦到 ＣＣＤ 探测器上。Ｏｆｆｎｅｒ结构分光 系统的设计，实现了光谱维和 空 煎 维 同 时 具 有 高 分 辨 率 ，易 于实现轻型化，适 合 空 间 技 术。ＣＣＤ 探 测 器 采 用 Ｅ２Ｖ 公 司 的帧转移 ＣＣＤ，紫外 通 道 使 用 １ ０２４（Ｈ）×１ ０２４（Ｖ）像 元 探 测器，可见通道使用１ ２５４（Ｈ）×５７６（Ｖ）像 元 探 测 器。其 中 Ｈ 代表光 谱 维，Ｖ 代 表 空 间 维。图 １ 所 示 为 仪 器 紫 外 通 道 １ 的光路图。