本发明涉及航空航天，特别涉及一种微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法。
背景技术：
1、一台星载微波遥感仪器的结构通常可以分为反射面天线、馈源、接收机和后处理电路等，一般的，定量化微波遥感仪器需要携带星上黑体进行辐射定标，即观测黑体时得到对应的输出计数值(digital number，dn)，然后以黑体输出亮温和输出计数值拟合达到辐射定标系数，两点辐射定标系数计算公式为：
2、
3、b＝-k·dnspace (1-2)
4、其中，rblackbody和rspace分别是黑体输出辐亮度和冷空辐亮度(也可以用黑体输出亮温和冷空亮温代替)，dnblakcbody和dnspace分别是观测黑体和冷空时候的计数值，得到定标系数k和b。
5、然而，对于微波遥感仪器来说，由于反射面面积相对较大、能够覆盖反射面的黑体往往需要口径较大、重量很重，受限于卫星的体积、重量以及加热大黑体需要的功率限制，很多携带的星上黑体位置都安置在馈源或者某个反射面之前，即观测黑体/冷空时只有馈源或者某个反射面直到输出计数值部分参与观测，这样黑体可以做的相对较小，满足卫星对黑体体积、重量以及加热其的功率的限制。这样，以上定标系数k和b即为从观测到黑体的第一个辐射链路部件(馈源或者某个能够观测黑体的第一个反射面)至输出计数值的定标系数，但是一台微波遥感仪器在观测目标时，定标部分的输入的能量(即可以通过定标系数作用于输出dn)既包括来自于观测目标的能量、又包括反射面自辐射能量，表达公式为：
6、rtarget+rantself＝k·dntarget+b (2)
7、其中，rtarget和rantself分别表示观测某个目标target时来自于目标的辐射能量以及来自于天线的自辐射能量，由于这两部分能量都处在该微波遥感仪器的可定标部分之前，因此这两部分能量一起使得微波遥感仪器的可定标部分满足上述公式(2)中的等号右边部分，dntarget是观测这个目标时的输出计数值。为了准确得到天线自辐射rantself，通常使用冷空定标方法求取rantself，因为宇宙空间(冷空)的微波背景辐射能量是确定的，冷空定标时，使微波遥感仪器指向冷空进行观测，此时公式(2)中只有rantself是未知数，即可求得微波遥感仪器的反射天线的自辐射rantself的值是多少。然后再对目标进行观测时，由于反射天线的自辐射rantself已知，则可以准确知道来自于目标的辐射能量rtarget大小。
8、冷空定标方法能够求出反射天线的自辐射rantself，然而一台微波遥感仪器不能时时刻刻进行冷空定标，如果某一时刻测量得到rantself后直到下一次再测量r′antself(为了区分两次测量，这里用r′antself代表下一次测量得到的rantself，以示与上一次测量得到的rantself区别)时，若r′antself和rantself差别很小，那么测量rantself并使用其直到下次测量r′antself，产生的误差δr＝r′antself-rantself很小，对计算目标的辐射能量rtarget引入的误差也很小。但是，当r′antself与rantself相比差异很大时(即δr很大)，显然由此对计算目标的辐射能量rtarget引入的误差也很大，从而不能保证该微波遥感仪器的辐射测量精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，采用神经网络存储微波遥感仪器反射天线在轨自辐射变化规律作为订正装置，基于人工智能技术，以决定反射面天线(包括支撑反射面天线的支撑结构)自辐射值的物理条件为输入，以反射面天线的自辐射值为输出，对装置进行训练得到其参数，然后在需要反射面天线自辐射值时，向装置输入反射面天线的稳态环境温度场，从而及时得到反射面天线的准确自辐射值，用于目标辐射测量校正。
2、本发明深入探究rantself的物理起源，分析反射面天线自辐射rantself的物理起源，根据普朗克定律，任何高于绝对零度的物体都会向外发射辐射，因此温度是rantself的根本起源；同时，如果反射面系统包含多个具体的反射面，那么其结构也是造成rantself变化的原因，然而，反射面系统的多个反射面结构变化原因是热胀冷缩，因此以反射面系统的温度既可以表征rantself的起源是多少、又可以表征反射面系统结构变化对rantself的影响。
3、为实现上述目的并基于反射面天线自辐射rantself的物理起源分析，本发明采用以下技术方案实现：
4、本发明提供了一种微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，该方法包括以下步骤：
5、步骤s1、基于冷空定标方法，测量某一时刻的反射面天线自辐射值，并记录该时刻反射面天线上所有工程测温点的温度。
6、步骤s2、重复步骤s1的初始测量过程，得到多组反射面天线自辐射值与对应的反射面天线上所有工程测温点的温度数据。
7、步骤s3、以影响反射面自辐射的物理条件为输入，以反射面天线自辐射值为标签，对描述反射面天线自辐射变化规律的rsnn装置进行训练，获得神经网络权重，其中，影响反射面自辐射的物理条件为反射面天线上所有工程测温点的温度。
8、步骤s4、通过测量反射面天线的稳态环境温度场，获得观测目标时刻的影响反射面自辐射的物理条件，并将获得的物理条件输入到训练好神经网络权重的rsnn装置中，得到反射面天线在目标时刻的自辐射值，进行高精度订正。
9、作为本发明的进一步方案，测量某一时刻的反射面天线自辐射值时，基于微波遥感仪器在观测目标时定标部分的输入的能量的计算公式，即公式(2)，通过微波遥感仪器冷空定标测量某一时刻t的反射面天线自辐射rantself-t1，其中，t1是某一时刻的标记。
10、作为本发明的进一步方案，微波遥感仪器在观测目标时定标部分的输入的能量的计算公式为：
11、rtarget+rantself＝k·dntarget+b
12、其中，rtarget和rantself分别表示观测某个目标target时来自于目标的辐射能量以及来自于天线的自辐射能量。
13、作为本发明的进一步方案，记录的该时刻反射面天线上所有工程测温点的温度，记为{ti，t1|i＝1,2，3，…，n}，表示t1时刻的、反射面天线上所有的n个工程测温点的温度。
14、作为本发明的进一步方案，步骤s2中，得到k组反射面天线自辐射{rantself-tk}；对应的反射面天线上所有工程测温点的温度为{ti,tk}，其中，反射面天线上所有工程测温点的温度{ti，tk}为影响微波遥感仪器反射面天线自辐射的物理条件。
15、作为本发明的进一步方案，步骤s3中rsnn装置的训练步骤为：
16、(1)以影响反射面自辐射的物理条件为输入，反射面天线自辐射值为标签进行训练；
17、(2)训练时，对所有输入和标签均进行归一化处理；
18、(3)构建含有输入层、至少一层隐含层和输出层的全连接类型神经网络形成rsnn；
19、(4)用归一化后的输入和标签对定义好的rsnn进行训练。
20、作为本发明的进一步方案，微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正之前，在两次实际测量反射天线自辐射rantself和r'antself之间获得任意时刻的反射天线自辐射。
21、作为本发明的进一步方案，步骤s4中，通过测量反射面天线的稳态环境温度场，获得的目标时刻的影响反射面自辐射的物理条件为所有n个工程测温点的温度。
22、与现有技术相比，本发明提供的一种微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，实现了微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正，具有以下有益效果：
23、1.实现了高精度订正。通过神经网络模型对反射天线自辐射值进行精确计算和修正，有效提高了微波遥感数据的精度；传统方法由于不能频繁进行冷空定标，导致自辐射值随时间变化产生误差，而本发明的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法能够实时更新和修正，确保数据的高精度。
24、2.实现了订正的实时性和自动化。采用人工智能技术，能够在轨对反射天线自辐射值进行实时订正，无需人工干预，大幅提高了操作的自动化水平。这种实时性对于在轨运行的遥感卫星尤其重要，能够及时应对环境变化，保持高质量观测数据。
25、3.减少了定标频率。由于传统定标方法需要频繁进行冷空定标才能维持测量精度，而本发明的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法通过神经网络模型的持续学习和调整，减少了对频繁定标的依赖，降低了卫星资源消耗和运行成本。
26、4.提高了可靠性。通过神经网络对反射天线的自辐射变化规律进行建模，即使在复杂环境下(如温度变化、部件老化等)，也能保证高精度的辐射值计算，提高了遥感仪器的可靠性和稳定性。不仅适用于特定的微波遥感仪器，还可以推广到其他类似的遥感设备中，只需对神经网络进行相应训练，即可适应不同设备的自辐射订正需求，具备广泛的适应性和应用前景。
27、5.节省了成本和资源。相对于传统大口径黑体定标装置造价高且占用卫星宝贵的空间和重量，本发明的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法实现了高精度订正，避免了黑体装置的使用，节省了成本和资源，优化了卫星的设计和运营。通过高精度自辐射订正，显著提升了遥感数据的质量，为科学研究、环境监测、气象预报等领域提供了更加可靠的数据支持，促进了相关应用的发展。
28、综上所述，本发明的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法在提高遥感数据精度、实时性、可靠性和适应性方面具有显著的有益效果，能够极大地推动微波遥感技术的发展和应用。
29、本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
1.一种微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，测量某一时刻的反射面天线自辐射值时，基于微波遥感仪器在观测目标时定标部分的输入的能量的计算公式，通过微波遥感仪器冷空定标测量某一时刻t的反射面天线自辐射rantself-t1，其中，t1是某一时刻的标记。
3.如权利要求2所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，微波遥感仪器在观测目标时定标部分的输入的能量的计算公式为：
4.如权利要求3所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，记录的该时刻反射面天线上所有工程测温点的温度，记为{ti,t1|i＝1,2,3,…,n}，表示t1时刻的、反射面天线上所有的n个工程测温点的温度。
5.如权利要求4所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，步骤s2中，得到k组反射面天线自辐射{rantself-tk}；对应的反射面天线上所有工程测温点的温度为{ti,tk}，其中，反射面天线上所有工程测温点的温度{ti,tk}为影响微波遥感仪器反射面天线自辐射的物理条件。
6.如权利要求5所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，步骤s3中rsnn装置的训练步骤为：
7.如权利要求5所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正之前，在两次实际测量反射天线自辐射rantself和r'antself之间获得任意时刻的反射天线自辐射。
8.如权利要求4所述的微波遥感仪器反射天线在轨自辐射的实时高精度订正方法，其特征在于，步骤s4中，通过测量反射面天线的稳态环境温度场，获得的目标时刻的影响反射面自辐射的物理条件为所有n个工程测温点的温度。
