用蒙特卡罗方法和MATLAB计算糖果形冷屏的视场角

本文介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算糖果形冷屏视场角的简捷方法.与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算田径场形冷屏的视场角

介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算田径场形冷屏视场角的简捷方法。与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点。Abstract：     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算矩形冷屏的视场角

红外探测器杜瓦组件是制冷型红外成像系统的一个重要组成部分.在探测器杜瓦中,常用冷屏来限制探测器在各尺度上的立体角.探测器和冷屏的几何构造控制了外部场景（目标和背景）在探测器上的辐照度.冷屏有各种形式的孔径,除了圆形孔径有解析公式以外,其他形式的冷屏对应的视场角一般需要做数值计算.介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算矩形冷屏视场角的简捷方法.与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏效率

在制冷型红外成像系统中,冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用．冷屏有各种孔径形状,但是冷屏效率的计算无解析公式,一般需要用数值方法求解．介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算简化的圆形冷屏结构、冷屏效率的一种途径．基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏区域内的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得一条随机直线方程;根据镜面反射的性质及解析几何公式,追踪该直线在冷屏上的反射光线并判断它是否落人探测器芯片区域,由此可以确定冷屏效率．方法具有编程简单、方便实用等特点．     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算引入挡板结构的冷屏效率

在制冷型红外成像系统中,冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用.冷屏效率的计算无解析公式,一般需要用数值方法求解.介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算内含两层挡板的圆形冷屏效率的一种解决方案.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线落入探测器芯片的比例

介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算圆形冷屏内壁表面辐射落入探测器芯片比例的一种解决方案。该 方案基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏内壁表面上的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得 一条随机直线方程,以判断它是直接投向芯片平面还是经反射后投向芯片平面。对于反射的情况,根据镜面反射的性质及解析几 何公式,生成该直线在冷屏内壁上的反射光线,并判断它们是否落在探测器芯片区域。经统计后,可算出冷屏各部分落入芯片表面 的辐射光线在冷屏内壁表面发射出来的总光线数中所占的比例。该方法具有编程简单和方便实用等特点。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态

以圆形冷屏中的640×512面阵器件为例,基于几何光学的基本原理,将冷屏内壁表面辐射抽象为一定数量、可用MATLAB随机产生的几何光线.追踪这些光线的去向,统计出其中直接投射、或者经过一次反射后落入探测器各光敏元的光线数量,通过直方图、散落点图等途径分析冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态.     

用MATLAB实现圆形冷屏限制下投影面积的准确计算

介绍了圆形冷屏限制下投影面积的一种准确计算方法。该方法完全基于解析几何中的相关公式在MATLAB中做代数计算,由于其中没有引入任何近似处理,因此没有分析误差。此外它还具有编程简单,使用方便等特点。     

精确计算红外焦平面冷屏立体角的方法

制冷型探测器的冷屏蔽能有效地抑制来自背景的光子噪声。冷屏设计和能量计算都需要精确计算冷屏立体角。在工程设计中,仅有圆形和矩形正锥面立体角的精确计算公式,没有其他形状正锥面和斜锥面立体角的计算公式。由空间立体角矢量积分得到了直角坐标系积分公式,给出了有效权重立体角计算公式。针对圆形、椭圆形、矩形、田径场形和异形冷屏孔,将斜锥面转换成正锥面,分析计算了它们的积分区间,用MATLAB积分函数int()计算了冷屏立体角的精确值。解决了轴上像元和轴外像元接收辐射立体角的计算问题。     

红外光谱辐射计镜头视场角测量研究

红外光谱辐射计作为经典的航空发动机红外辐射强度测试仪器,具有光谱分辨率高、测量精度高、响应快、光谱范围广等优点。在使用过程中,红外光谱辐射计需要根据被测目标尺寸及测量距离选择合适的镜头,利用测量的光谱辐射亮度乘以镜头视场的面积,才能得到发动机红外辐射强度。由于加工及装配误差,红外光谱辐射计配套镜头的视场角会偏离其出厂默认值,导致测试偏差。设计了一种红外光谱辐射计镜头视场角测量方法,制作了测量装置,并测量了VSR-3型红外光谱辐射计的标准镜头的视场角。测量结果表明：镜头有效视场角与出厂默认角度存在4%的偏差。通过修正该偏差,能够提高航空发动机红外辐射强度测量精度。     

制冷型红外探测器的冷屏优化设计方法

制冷型红外探测器中的冷屏通常采用直角结构挡光环,而经过挡光环侧壁反射的杂散光可以直接到达焦平面,使探测器的成像质量大幅下降。通过对冷屏挡光环结构进行理论分析,提出了一种抑制杂散光的挡光环侧壁的优化结构。利用Lighttools软件对优化前后的冷屏进行了模拟分析,杂散光的总功率减少71.6%。通过实验验证,探测器的平均响应非均匀性减少27.1%,成像效果有明显改善。结果表明,这种挡光环侧壁的优化结构对于抑制杂散光是十分有效的。     

一种红外探测器冷屏设计方法

针对目前红外探测器冷屏的传统设计方案中隔板数量多、装配工艺难度大等问题,提出了一种简化的红外探测器冷屏设计方法.该方法减少了冷屏隔板数量,降低了冷头热质量,减少了空间对冷屏设计的限制.由于该方法忽略了窗座的热辐射,为了验证其可行性,分别采用传统方案和简化方案设计了某中波红外探测器的两种冷屏结构,并利用LightTool...     

基于蒙特卡洛方法的红外光源辐照特性模拟

以红外灯阵列作为辐射热源进行温度环境试验,为通过优化灯阵提高受热平面温度分布均匀程度,需要对红外灯在受热平面上的辐射照度分布进行建模。利用蒙特卡洛方法对发光体上光线出射位置和出射方向进行了随机抽样,确定了出射光线方程。对光线追迹获得了光线在受热平面上的落点坐标。对大量出射光线进行了随机抽样和追迹,建立了受热平面上的光线落点坐标数据库。在受热平面上划分网格并统计各网格内光线落点数量,计算得出受热平面辐射照度分布情况。和实测辐射照度数据相比,本模型可在一定范围有效模拟红外灯辐射照度分布。     

测最不确定度的评定中的蒙特卡罗方法

该文介绍了蒙特卡罗法以及不确定度问题,当采用不确定度传递律进行测量不确定度评定（GUM方法）有困难或不方便时,蒙特卡罗法是实用的替代方法。