由于静止轨道毫米波大气探测具有对灾害性天气进行实时立体监测及预报的优势,是当今各国竞相追逐的战略制高点。经过多年的不懈努力,我国已步入国际前列。目前,这一领域的科研成果—“中欧静止轨道毫米波大气探测仪样机”由中科院空间中心和欧空局合作研制成功。为了持续获得精确的观测数据,大气探测仪工作一段时间就需要进行定标,因此,研制一套用于双模大气探测仪的定标装置显得尤为重要。本文围绕“双模大气探测仪定标单元及其旋转机构开发”项目,以静止轨道微波大气探测仪为背景,以双模大气探测仪定标装置为研究对象,结合CATIA、workbench等软件,研究开发了一套用于双模大气探测仪定标的装置。此装置旨在使双模大气探测仪持续获得精确的数据,实现对灾害性天气的准确监测和预报。此装置的开发为将来双模大气探测仪定标装置的型号研制奠定了基础。论文的研究工作总结如下:(1)从研究背景出发,总结大气探测仪的国内外发展现状,重点阐述了静止轨道大气探测仪的发展历程和工作方式,表明本文研究的主要目的。(2)研究和分析了微波辐射计的成像原理和定标理论,详细分析了定标的必要性、定标方法以及定标原理。根据相关理论,首先对双模大气探测仪定标装置进行了整体结构设计,然后对装置中的重要部分,定标单元、旋转机构以及支撑架的进行了详细的设计。(3)基于力学相关理论,对定标效果影响较大的支撑架进行了静力学分析,根据分析结果,对其结构进行了优化。分析结果表明,装置处于水平状态时,支撑架的最大应力降低了95%,最大变形降低了93.9%;装置处于竖直状态时,最大应力降低了85%,最大变形降低了90.6%。可见对支撑架进行结构优化获得了非常好的效果。(4)根据双模大气探测仪旋转机构的相关技术指标,设计了满足要求的控制方案。从旋转机构控制系统、温度控制系统以及通讯系统出发,分析了系统各部分能够达到的指标,同时进行了相关元器件的选型、控制程序编写以及程序的仿真。(5)双模大气探测仪定标装置的装配工艺复杂,工程二维图难以表达装配过程中的细节,因此,本文从虚拟装配出发,对装配工艺过程进行了详细设计。由于双模大气探测仪定标装置对所需温度传感器的一致性要求较高,本文针对所需的5路温度传感器进行了标定,最后对整体装置进行了调试,调试结果表明,双模大气探测仪定标装置达到了各项技术指标要求,满足了用户的需要。论文的研究成果为将来双模大气探测仪定标装置型号的研制奠定了一定的基础,也为同类装置的研制提供了一定的参考。