武大学生完成遥感卫星“启明星一号”首次在轨定标及光谱辐射验证

日前，武汉大学发射的学生卫星“启明星一号”完成了第一次在轨辐射定标工作，结果表明，“启明星一号”的绝对辐射定标系数精度非常出色，完全满足定量化应用需求。这也显示，“启明星一号”目前工作状态良好。

据悉，自2022年3月1日首次开机成像以来，“启明星一号”已经获取了三百万平方公里质量优良的影像数据。为了进一步推进“启明星一号”的定量化应用，由张斯卿、代志雄、李政灿、田思铭、李幸静、谭文芳等同学组成的学生团队开展了卫星在轨相对及绝对辐射定标工作。

学生团队在工作中。武汉大学测绘学院 供图

“用一把尺子量物件，首先这把尺子本身得是准的”，12月6日晚，在连线采访中，武汉大学遥感信息工程学院巫兆聪教授向记者打比方说，卫星在轨辐射定标就是要让卫星测量光谱能量的“尺子”尽量和地面上的光谱仪一样精准。巫兆聪解释说，卫星上天之前在实验室里会对搭载的相机、雷达等遥感测绘仪器进行校准，但卫星上天后，温度、振动、湿度等各种环境会发生很大变化，相机、雷达等遥感仪器的工作状态也随之改变，所以卫星上天以后，需对这些仪器重新测量校准，就是卫星在轨定标。一般卫星每隔一段时间都会在轨定标一次，理论上定标频次越密越好，这样任何微小的工作状态变化就能够很快被发现。

据悉，此次在轨定标，武大学生团队利用一组地面定标场影像（包括法国、纳米比亚、中国和美国等地的定标场）和在线发布的地面辐射数据，对“启明星一号”上搭载的主载荷——轻小型谱段连续可调高光谱成像仪（简称为CCTFS）的光谱辐射进行验证。“地面定标场有标准的辐射能量，在轨定标就是通过这些数据对卫星辐射能量转换成图像的关系式做一个校准。”巫兆聪介绍说，“这次在轨定标，从命令卫星测量定标场，到传输数据，再到对回传的数据进行处理，最后完成定标计算，全部是学生团队自己完成。”

“启明星一号”发布的世界各地定标场高光谱图像。

定标工作完成后，卫星传回新的定标场数据，进一步验证了CCTFS绝对辐射定标系数的精度，完全满足遥感定量化应用的需求。

据悉，后续，学生团队还将不断提供CCTFS整个寿命期间的在轨辐射定标，对在轨绝对辐射定标系数进行检核与验证，也将持续开展地面真实性检验、基于水体对象的在轨定标等多项科研活动，不断推进“启明星一号”在水体环境监测、城市规划、城市经济发展、光污染监测和自然资源调查等多个领域的应用。