一种红外成像系统现场性能预测方法

分析了红外成像系统现场性能预测的传统方法,针对传统方法的不足,提出了一种红外成像系统现场性能预测的新方法。该方法从外场实拍热图像中获取目标和背景的平均温差,然后利用TOD准则和目标概率传递函数,得到目标和背景表观温差与红外成像系统探测识别性能的关系,实现典型目标在外场典型环境下的探测识别概率预测。结果表明,该方法与试验数据有一致性。     

红外目标隐身效果评价仿真软件设计

根据红外目标设计过程中对红外隐身效果评价的需求,设计开发了基于探测概率的红外目标隐身效果评价仿真软件。使用较为成熟的FLIR92模型,对红外目标设计过程中生成的三维目标热模型数据进行了等效温差处理,再利用二代焦平面热成像系统静态性能模型,仿真了不同系统参数下热成像系统的静态性能,结合探测概率模型估算出不同方向上目标被该红外成像系统发现、定向、识别、认清的距离,从目标探测的角度实现了对不同红外目标设计参数下红外隐身效果的评价。     

基于自然背景的热成像系统信息量评价方法

为了研究自然环境因素对热成像系统综合性能的影响，在MRTD 信道宽度热成像系统综合性能评价模型基础上，比对TTP 模型，引入自然背景噪声因子，构建了基于自然背景的热成像系统综合性能信息量评价模型，通过实验给出了自然背景噪声因子的确定方法，并建立了模型的归一化形式。以典型场景为例，通过实验分析了不同自然背景对热成像系统目标信息量获取的影响，并与TTP模型的分析结果进行比较，二者具有较好的一致性。实验表明基于自然背景的热成像系统综合性能信息量评价模型能够较好地反映自然背景复杂度对系统综合性能的影响，可以应用于系统性能评价。     

红外成像系统性能评价技术的新进展

热成像系统的性能评价在系统论证、设计和分析中具有重要地位.随着焦平面探测器技术的发展,探测器离散欠采样、数字滤波和电子变倍等对热成像系统性能以及作用距离的影响成为传统评价模型的缺陷.分析了典型热成像系统性能评价模型的发展和研究现状,并重点介绍了在热成像系统性能评价模型方面的研究进展,分析了评价技术发展的主要方向.对促进热成像系统性能评价技术发展具有实际意义.     

热成像系统观察目标的发现概率与识别概率

本文通过对热成像系统实验室综合性能参数MRTD值在实用条件下的修正,提出了计算目标发现概率和识别概率的具体方法与步骤,可用来评价目标的可见性和确定热成像系统的作用距离。     

对抗红外成像制导反坦克导弹的一种伪装方法

通过分析坦克的生存概率因素,阐明了单纯依靠回避运动和加强坦克的装甲防护能力是难以对抗红外成像反坦克导弹的。提出了红外涂料、红外干扰弹被动伪装和主动伪装相结合的方法,并以AGM—64D导弹的战斗参数为例进行了计算分析,证明该方法能够使坦克目标的生存概率大大提高。该方法对其它目标对抗红外成像制导武器有一定的借鉴作用。     

红外烟雾对热成像系统识别距离的影响──8～12μm波段的计算机模拟及其分析

利用热成像系统静态性能计算软件包ＳＰＴＩＳ，以坦克和人作为热成像系统的识别目标，模拟分析了８～１２μｍ波段红外烟雾对系统识别距离的影响。分析结果对红外烟雾剂（弹）的分析、设计具有理论指导意义。     

气体泄漏热成像检测系统性能的多指标测试评价系统

目前针对气体泄漏热成像检测系统性能的相关评价技术还不够成熟，相应评价指标的测试系统及其测量方法尚无系统的研究报道。而常规热成像系统的性能评价方法难以直接用于评价气体泄漏热成像检测系统对泄漏气体的探测能力，本文结合泄漏气体特性及各测试系统的特点，设计了一种可测量多类性能指标的气体泄漏热成像检测系统性能的测试评价系统，并以乙烯和甲烷气体为检测目标在实验室环境中分别对NECL、MRGC和MDGC三种评价指标进行了实验测量，结果表明了测试评价系统的可行性和实用性。     

对抗红外成像制导反坦克导弹的一种伪装方法

通过分析坦克的生存概率因素，阐明了单纯依靠运动和加强坦克的装甲防护能力是难以对抗红外成像反坦克导弹的。提出红外伪装网、红外干扰弹被动伪装和主动伪装相结合的方法，并以AGM-65D导弹的战斗参数为例对该方法进行了初步分析、评估。结果表明：该方法能够使坦克目标的生存概率大大提高．对其他目标对抗红外成像制导武器有一定的借鉴作用。     

红外烟雾对热成像系统识别距离的影响—8—12μm波段的计算机模拟及其…

利用热成像系统静态性能计算机软件包ＳＰＴＩＳ，以坦克和人作为热成像系统瓣识别目标，模拟分析了８－１２μｍ波段红外烟雾对系统识别距离的影响。分析结果对红外烟雾剂的分析、设计具有理论指导意义。     

基于三角靶标的目标传递概率函数确定方法

目标传递概率函数是连接成像系统实验室度量性能与现场性能的桥梁.依据三角形方向鉴别阈值（TOD）性能度量思想,针对典型试验环境,.统计了不同距离处目标红外图像的识别概率;以三角形靶标的视觉锐度为基准,设计了无缝三角形网格划分算法,对典型识别概率的实测红外目标图像进行了等效三角形划分,确定了目标对应的等效三角形数目;然后,利用Weibull视觉心理测量函数拟合目标等效三角形样条数目与对应的识别概率数据,首次建立了基于三角形靶标的目标传递概率函数,为利用TOD曲线进行现场性能预测奠定了基础.     

QWIP focal plane array theoretical model of 3-D imaging LADAR system

The aim of this research is to develop a model for the direct detection three-dimensional (3-D) imaging LADAR system using Quantum Well Infrared Photodetector (QWIP) Focal Plane Array (FPA). This model is employed to study how to add 3-D imaging capability to the existing conventional thermal imaging systems of the same basic form which is sensitive to 3–5 µm(mid-wavelength infrared, MWIR) or 8–12 µm (long-wavelength infrared, LWIR) spectral bands. The integrated signal photoelectrons in case of short integration time is required to transmit laser pulses with higher energy in order to obtain photoelectrons nearest those values obtained from the background photoelectrons in thermal imaging system with the longer interval of time. Since the operating conditions of the proposed system are of low levels for speckle diversity and high levels of signal photoelectrons, it was shown that the signal obeys the Gaussian probability density function. The evaluation of system performance of the proposed model shows that it needs a detector with low dark current and high transmitted energy to obtain satisfactory parameter values.     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。     

三角形方向鉴别阈值性能理论模型研究

阐述了红外成像传感器性能表征的TODT度量方法;依据频谱理论,首先确定了三角形标准靶的空间频谱描述函数;利用匹配滤波器的概念分别推导了人眼/大脑系统通过红外成像传感器可感知的非周期三角形标准靶信号和噪声;以图像视觉感知信噪比为理论基础,首次建立了红外成像传感器的TODT性能模型,并给出了计算机仿真结果.与实验测量数据比较显示了此模型预测红外成像传感器TODT度量曲线的合理性.     

Field Performance Prediction and IR Imaging Simulation Based on Measured System Level Parameters*

Traditionally, the Minimum Resolvable Temperature Difference (MRTD) and the Johnson criteria are used to predict the field performance of IR imaging system. However this method generally leads to far too pessimistic range predictions. For the improvement of the prediction accuracy of the field performance, a novel approach to predict field performance is proposed based on the three-dimensional infrared scene generated by Vega software. Further, this approach utilizes the measured system level parameters to characterize the signal transfer process, noise, and the blur effect of the output image instead of theoretical model. By controlling the target range in the simulated image, a simulation experiment is performed, and the range corresponding to the 75% correct probability of discrimination is achieved by the statistical method. Comparisons with the real experimental result show that this method can give more accurate range prediction than the target acquisition (TA) model based on the MRTD.     

激光干扰下红外成像系统性能预测研究

激光干扰是抑制红外成像系统现场性能的有效手段,为实现对激光干扰下红外成像系统性能预测,文中以激光干扰红外成像探测器的作用机理为基础,通过对红外成像系统吸收的激光能量与对比度增强之间的关系进行分析,得到干扰激光的能量与对比度增强之间的关系,进而修正红外成像系统的对比度阈值函数;并结合NVThermIP性能模型实现激光干扰对系统性能的预测,给出了仿真结果,为红外成像系统的性能预测评估和理论模型的继续完善提供依据。     

基于作用距离的红外成像系统光学参数确定

作用距离是决定红外成像系统性能的重要指标,可直接影响红外成像光学系统的参数确定.基于作用距离的参数确定方法建立了探测器与作用距离、空间分辨率之间的关系,对光学系统的参数确定和性能评价具有重要作用.结合实例确定了红外成像系统光学的主要参数,采用非制冷凝视型长波红外探测器(工作波段为8mμ～12μm),在.特定的作用距离下,利用该方法确定的红外光学系统通光口径为90mm,F数值为1.     

航空红外相机成像故障仿真研究

本文基于光学相机成像效应仿真模型，提出了一种航空红外相机典型故障效应仿真方法。在对航空红外相机的光学系统、探测器、电子电路信号对成像效应进行深入仿真的基础上，对不同类型成像故障效应进行了模拟，采用典型故障的成像表现评价指标进行全面验证评价。研究结果表明：基于红外相机成像效应的仿真模型可有效模拟多种故障成像效应，能对装备的使用维护、试验鉴定中的故障的初步分析发挥重要的指导作用。     

基于目标特性的欠采样等效模糊模型

结合人眼视觉特性,提出了一种基于目标特性的欠采样等效模糊模型,将系统对欠采样的容忍度和目标的有效频谱理念引入到欠采样的量化模型中,实现了对采样系统性能的有效评估,从根本上解决了传统模型在预测欠采样对目标识别性能影响方面的诸多不足.     

烟幕干扰对红外成像导引头命中概率影响

烟幕干扰是一种重要的无源干扰手段,在对抗红外成像制导武器中发挥重要作用。针对烟幕干扰对红外成像制导导弹命中概率影响研究不足,提出烟幕干扰下导弹命中概率计算方法。给出烟幕干扰模型,分析烟幕透过率,介绍烟幕干扰试验情况,得到烟幕能有效干扰红外成像制导系统的结论,重点推导出烟幕干扰下红外成像制导系统命中概率计算式,仿真结果表明,烟幕干扰下红外成像制导导弹命中概率受烟幕浓度、烟幕厚度、跟踪精度和攻击距离的影响较大,为直观评估烟幕干扰红外成像制导导弹的效果提供参考。