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SP400光谱天空亮度测量系统

来源:技术文章    发布时间:2020-05-21    浏览:101次
  SP400光谱天空亮度测量系统是对天空亮度分布进行实时监控测量的设备,主要用于测量太阳和天空在可见光和近红外的不同波段、不同方向、不同时间的辐射亮度,为天气、阳光资源、建筑采光照明设计等提供技术数据和设计依据,或者用来推算大气气溶胶、水汽、臭氧等成分的特性,用于大气环境监测,卫星校正等应用。
SP400主要由测量系统、控制系统、辅助系统组成,如图1所示。
图1 SP400光谱天空亮度测量系统

 根据需要,测量系统可以配置亮度测量探头和照度测量探头,如图2所示。亮度测量探头通过内置光谱分光系统和光学系统采集天空光谱曲线,定标后可计算出光谱辐射亮度和光亮度;照度测量探头通过内置光谱分光系统和光学系统采集天空光谱曲线,定标后可计算出光谱辐照度和光照度。
图2 SP400测量系统

基于CIE108-1994建议,天空半球共划分145个测量单元,精密转台控制转台水平轴与俯仰轴旋转至天空半球对应单元所在角度从而对天空半球单元进行相关数据测量,如图3/图4。

图3 测量天空半球单元示意图

图4 天空单元角度分布
辅助系统中的鱼眼相机用于拍摄天空图像作为数据参考依据,降水传感器用于判断检测降水天气时是否进行测量,GPS用于系统定位授时。
主控系统用于数据采集控制并进行数据传输。预留用户通信接口,例如RS485或RS232,可通过该接口连接用户气象站,对气象站数据进行一起打包传输至云服务器。
主要功能特点:
  1. 户外全自动测量,配置完成后无需人工干预;
  2. 光谱分光测量,测量精度高,测量亮度动态范围宽;
  3. 上电测量前进行转台自检、亮度自检等;
  4. 根据预设参数自动按时完成天空半球各测量单元的亮度测量存储;
  5. 对天空半球进行拍照存储;
  6. 降水时可选择自动停止测量;
  7. 通过4G或5G网络进行远程数据传输至云服务器,可从云服务器下载测量数据;
  8. 网络不通时进行本地存储,恢复网络后自动上传;
  9. 提供相应软件对测量数据进行查看,分析,数据导出等;
  10. 旋转台预留多个接口,可以搭载其它探头,共用一个平台采存数据,可以定制一些特殊功能。
技术参数:
亮度探头 测量方式 光谱分光测量
光谱响应 380nm~780nm(可定制350nm~1000nm或红外波段)
亮度测量范围 0~60000 cd/m2
分辨率 1 cd/m2
视场角 11度
照度探头 测量方式 光谱分光测量
光谱响应 380nm~780nm(可定制350nm~1000nm或红外波段)
照度测量范围 0~100000 lx
分辨率 1 lx
 转台 水平旋转 360°连续旋转
垂直旋转 -90°~90°旋转
主控系统 扫描时间 4min内完成145个点测量
测量内容 亮度、照度、天空半球图片
自动测量 定时自动测量,下雨天自动停止测量
定位授时 GPS/BD模块定位授时
存储 本地存储 最长存储1个月数据
网络云存储 使用4G或5G传输云服务器,实现不间断存储


软件界面:


应用领域:
1、大气环境监测,卫星校正;
2、阳光资源、建筑采光照明设计等提供技术数据和设计依据;
3、植被光合作用有效光辐射测试,用来评价植物光源的光谱性能。
主营产品:全波段高光谱成像光谱仪,机载高速成像光谱仪,非球面柱面镜,欢迎来电咨询。
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