大气成分探测红外光谱仪系统指标分析

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1、航天返回与遥感第34卷第5期36SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2013年10月大气成分探测红外光谱仪系统指标分析12阴丽娜1齐卫红尉昊赟（1航天东方红卫星有限公司，北京100094）（2清华大学精密仪器与机械学系，北京100084）摘要由温室气体引起的全球气候变化和环境污染已经受到全世界的广泛关注。进行大气成分探测，对于更好地了解温室效应产生的细节、大气分子的光化学性质对臭氧层的影响以及大气污染机制都具有重要意义。由于大气成分种类较多，其红外吸收光谱密集且复杂，因此大气成分探测仪器需要有较高的光谱分辨能力和信噪比。文章进行了大气成分探测的总体指标需求分析

2、，并据此确定了大气成分探测红外光谱仪的主要技术指标。为了满足指标要求，该光谱仪采用傅里叶变换红外光谱仪的总体方案。通过仪器性能影响因素分析和系统优化，使得该仪器的最终设计结果满足指标要求。关键词大气成分探测傅里叶变换红外光谱仪系统论证系统设计中图分类号:V11文献标志码:A文章编号:1009-8518(2013)05-0036-10DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2013.05.006AnalysisonInfraredSpectrometerSystemSpecificationforAtmosphericCompositionDetecting121QIWe

3、ihongWEIHaoyunYILina(1DFHSatelliteCO.,LTD，Beijing100094，China)(2DepartmentofPrecisionInstrument，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)AbstractGlobalclimatechangeandenvironmentalpollutioncausedbygreenhousegaseshasreceivedex-tensiveattentionallovertheworld.Detectingatmosphericcompositionisespecial

4、importantforabetterunder-standingofthedetailofthegreenhouseeffect,theinfluencesontheozonosphereofatmosphericphotochemistry,aswellasthemechanismoftheairpollution.Becausethekindsofatmosphericcompositionandtheirinfraredabsorptionspectrallinesareverydenseandcomplex,atmosphericcompositioninstrumentsne

5、edtohavehighspectralresolutionandhighsignal-to-noiseratio(SNR).Thisreportbrieflyintroducedthespecificationrequire-mentanalysisforspaceatmosphericdetecting,andthemainspecificationsoftheinstrumentforspaceatmospher-icdetectingaredefined.Forrealizingthemainspecifications,theoverallschemeoftheinstrume

6、ntadoptsFourierTransformInfraredSpectrometer(FTIRS).Thefinaldesignoftheinstrumentmeetsthespecificationsthroughinfluencefactoranalysisandsystemoptimization.Finally,themeasurementresultwasgiven.Keywordsatmosphericcompositiondetecting;FourierTransformInfraredSpectrometer;systemdem-onstrate;systemdes

7、ign1引言全球的气候变化不仅是一个自然科学的问题，还对自然环境、社会经济和国家安全等方面产生了重大影响。温室效应、臭氧损耗和酸雨是主要的三大大气问题，研究这些问题的核心是确定温室气体、衡收稿日期：2013-04-19第5期齐卫红等:大气成分探测红外光谱仪系统指标分析37量气体、臭氧、氮氧化物、硫化物、水汽等各种气体在大气圈内的垂直分布、水平分布、总量分布及其变化规律。气体的吸收(辐射)特征通常比液体、固体更为精细，而且随着压力的降