红外、紫外、微光系统与应用

0016140新型红外地平敏感器非共轴红外光学系统的优化设计[刊]/黄心耕//红外与激光工程.—2000,29(2).—72～77(K)从卫星用新型红外地平敏感器的视场设计出发,分析了光学膜厚度和锗红外光学材料的吸收对光学设计的影响,介绍了非共轴红外光学系统优化设计的方法,给出了其设计结果。试验表明,设计的非共轴红外光学系统完全满足卫星用新型红外地平敏感器的要求。参6     

线阵静态红外地平仪新型地球模拟器

新型红外地球模拟器作为线阵静态红外地平仪研制的保障条件之一,对其进行地面的检测和标定。为保证线阵静态地平仪的研制精度,需要地球模拟器为线阵静态红外地平仪提供高精度地平辐射的等效模拟信号,以检测线阵静态红外地平仪的性能,而地球模拟器的仿真精度取决于其光学系统,通过对地球模拟器二次光学系统进行设计,以及进行温度控制,其温度控制精度、姿态角仿真精度均能达到设计要求。新型地球模拟器姿态角实现0.1°仿真精度,保证了线阵静态红外地平仪像元分辨率的测试要求。     

毫米波/红外成像复合天线

在导弹武器装备中,信号接收系统或红外成像系统,即接收天线是非常重要的。本语文对毫米波／红外成像复合天线研制的每个主要环节进行了系统地分析,它包括四部分：光学成像系统、毫米波探测器、光学扫描器和红外探测器。描述了光学成像系统和光学扫描系统的设计方法。光学系统是由两个非球面反射镜所组成,并给出了光学系统设计的各种数据。     

长波红外非制冷光学系统设计

由于温度变化会导致红外光学系统的成像质量变坏,因此,对于工作环境温度在-45～60℃之间的长波红外折射光学系统来说,无热化设计成为光学系统设计的难点和关键.为研究不同的无热化补偿方式的特点,分别设计了基于光学被动式无热化补偿和基于机械被动式无热化补偿的两种长波红外非制冷光学系统,对比分析了两种光学系统的优缺点,给出了选择无热化补偿方法的基本原则.     

红外导弹位标器光学系统设计软件的开发与应用研究

分析了红外导弹位标器光学系统设计的特点,对位标器光学系统设计与分析软件开发问题进行了研究。根据用户的需求,开发了红外导弹位标器光学系统设计与分析软件,并对软件在导弹改进与设计工程中的应用进行了介绍。     

折-衍混合型两档变倍红外光学系统设计

当今红外成像光学系统应用广泛,根据需求,越来越多地采用双视场切换式红外光学系统.为了获得成像质量更好、轻量化的光学系统,引入了衍射光学元件进行光学系统设计,从而提高了镜头的成像质量,减少了光学元件的数量,减轻了系统质量.介绍了含有衍射光学元件的两档变倍光学系统的设计原理,设计了一个含有非球面且结构简单、装调容易的折-衍混合的两档变倍的红外光学系统,分别对长、短焦距位置进行了像差分析,该设计能够很好地满足实际工程的需要.设计结果表明采用衍射光学元件的红外光学系统能够有效地改善光学系统的像质,减小光学系统的体积.     

新型红外光学系统的结构特点与技术分析

随着红外探测技术的发展,红外光学系统的作用已不容忽视.在归纳总结传统结构形式的折射式、反射式和折反射式红外光学系统的基础上,分析了现代红外光学系统中离轴三反、二元光学、自适应技术等结构特点,从技术上比较了传统红外光学系统和现代红外光学系统的优缺点,探讨了红外光学系统的发展趋势.对新型红外光学系统的发展具有一定的参考作用.     

制冷红外光学系统中冷反射的非序列仿真分析

在制冷红外光学系统中，制冷探测器通过前面的光学表面反射，使得探测器探测到自身的像，形成边缘亮而中心暗的黑斑现象被称为“冷反射”现象。冷反射严重影响制冷红外光学系统的像面非均匀性，在进行光学设计时需对其严格控制。本文以某中波制冷红外光学系统为例，提出了能有效解决或降低冷反射效应的技术途径，对原设计改进优化，利用ZEMAX光学设计软件建立非序列数学模型，进行仿真分析，经分析改进后光学系统冷反射由40%下降到13%，并开展了工程样机成像实验，实验现象与仿真结果基本一致，表明该分析方法能准确地反映红外光学系统中的冷反射实际情况，可作为制冷红外光学系统研制生产前的判定依据。     

长波红外光学系统无热化设计

分析了衍射光学元件在红外光学系统中的消热差特性,设计了工作于8～12 μm,全视场角为6.44°的红外消热差光学系统,设计结果表明,该系统在-10℃～60℃温度范围内成像质量接近衍射极限,适用于像元尺寸为45μm的非制冷焦平面阵列探测器.     

红外地球敏感器电磁兼容性测试用地球模拟器的研究

红外地球敏感器地面标定试验的精度高低,将直接影响到卫星在轨道上的工作精度.地球模拟器是卫星姿态测量控制关键部件红外地球敏感器的一项重要地面模拟试验与精度标定设备.详细介绍了摆动扫描式红外地球敏感器整机电磁兼容性试验专用性能测试用的地球模拟器的组成和总体结构,针对用于同步和较低的轨道卫星地面测试,研究的地球模拟器针对卫星二个轨道高度35 786 km和21 500 km,采用可更换地球光阑的方案,能够提供两种地球张角(17.46°和26.54°),实现了地面上模拟卫星在太空中所看到的地球.该问题的研究对提高摆动扫描式红外地球敏感器卫星地面性能测试水平具有重要意义.     

测温二极管的设计原理、定标及在红外探测器中的应用

红外探测器组件中的硅平面型ｐｎ结测温二极管,具有体积小、测温范围宽、灵敏度高、实用性强等优点。文中从设计原理、结构、定标测试、误差分析等各个方面对测温二极管做了全面介绍。特别值得一提的是,在一定的温度范围内,经过大量的实验,对每一只测温二极管从７７～３００Ｋ进行了９０多个温度点的逐点测定,得到较为精确的结电压与温度关系曲线,与三点测定法得出的数值比较,两者的最大误差＜２°Ｃ。该结果对工程化使用三点测定法进行测温二极管的标定,提供了快速、方便、可靠的定标方法。文中介绍的测温二极管在国内首家应用于我所生产的ＳＰＲＩＴＥ、３２元等红外探测器组件中。通过多年的实际应用和可靠性实验,证实这种测温二极管用于红外探测器组件的测温、控温是非常实用的。     

红外与激光主/被动联合跟踪算法

文中针对单站红外被动式跟踪存在可观测性问题,提出红外与激光主／被动单目标联合跟踪方法。该方法首先针对三维空间任意机动目标的跟踪问题,将参考文献[1]给出的一维机动目标“当前”统计模型推广到三维情况,得到三维情况下跟踪任意机动目标的状态方程和跟踪系统的非线性测量方程,然后对红外探测器测量的角度信息和激光测得的距离信息进行融合对准,得到正确的测量值。最后,提出扩展的自适应卡曼滤波算法并进行了仿真研究。仿真研究表明方案可行,可同时对三维空间目标的位置、速度、加速度进行估计。     

空间红外光学遥感器发展现状及前景分析

文章综述了空间红外光学遥感器在不同领域的应用,分析了空间红外光学遥感器的现状和发展趋势。指出红外光学遥感器向谱段更多、工更窄、辐射灵敏度越来越高的方向发展。讨论了我国红外光学遥感器发展基础和前景。提出开展红外光学遥感器研制的几点建议。     

红外焦平面探测器的非均匀性与校准方法研究

红外焦平面成像系统是红外成像技术发展的趋势,文中研究了红外焦平面探测器本身参数的非均匀性和对焦平面红外成像系统中探测器非均匀性的校准机理,并介绍焦平面成像信息处理系统实现的基本技术路线。     

窗口温度对目标探测影响的简化分析

在只考虑目标、背景和红外窗口的情况下,计算了两个很简单的拦截过程中,信噪比和像元电荷数的变化。文中还介绍了国外对非冷却凹进形窗口的研究状况,包括凹进形窗口的气动加热率、气动光学特性。     

新一代防空导弹红外成像末制导系统总体技术应用研究

随着新技术军事革命的到来,新一代空中威胁不断涌现,对防空防天体系及防空导弹提出了更高要求。根据未来防空体系要求在分析新一代防空导弹红外成像末制导系统主要特点的基础上,提出了高速导弹应用红外成像末制导需要解决的新技术问题,包括：大作用距离、高分辨率、变帧频变积分时间快速成像、快速信息信号处理、侧窗探测、气动光学效应校正、抗光电干扰、轻小型化等。这些问题已成为红外成像末制导技术应用研究的重点。     

红外地球敏感器整机EMC试验测试设备

在不同的型号任务中,对摆动扫描式红外地球敏感器在电磁干扰的环境中所达到的抗干扰能力需要进行考核。详细介绍了便携式摆动扫描式红外地球敏感器整机EMC 试验专用性能测试设备的总体结构及主要部分结构设计,该设备能考核地球敏感器的整机性能指标,给出红外辐射信号,全面考核产品的光、机、电性能。所设计的地球模拟器针对卫星35 786 km 和21 500 km 两个轨道高度,采用可更换地球光阑的方案,提供17.46和26.54两种地球张角,所研究的测试设备实现了在地面上模拟卫星在太空中所看到的地球,供星上红外地敏在地面上测试性能使用。     

红外小目标检测的快速并行算法

利用平均灰度绝对差最大测度（ＡＧＡＤＭ）估计目标背景的不相似性,提出了一种红外小目标检测算法,分析了预处理前后图像信噪比增益与目标大小的关系,进而建立了检测概率和信噪比增益的关系,理论上证明了该算法具有优越的性能。接着,在分析了ＭＰＰ并行计算机体系结构的基础上,提出了两种基于ＭＰＰ的小目标检测并行快速实现算法。理论分析表明,基于ＭＰＰ的ＡＧＡＤＭ小目标检测并行快速实现算法运算时间复杂性为Ｏ（Ｌ２ｉ／Ｎ）。     

直升飞机近区红外辐射特性测试技术研究

首先介绍了直升飞机发动机结构的特点,工作原理和直升机红外辐射特性,进而根据武装直升机的空战特点和导弹与目标的引战配合要求,简要介绍了速度－空间－时间坐标系统（ＳＫＳ）模型。文中还详细分析了地面模拟测试的理论根据和测试轨道的铺设原理,从而探索研究出了一套对直升机的近场红外辐射的测试方法,并通过对比分析,证明了该方法的可行性和可使用性。     

红外传感器在点迹/航迹关联中的应用

点迹／航迹关联是多传感器数据融合系统的关键问题，为提高关联的正确率，把红外传感器方位数据与雷达数据进行关联，通过红外高精度的角度测量和雷达高精度的距离测量的融合，减小系统融合航迹同真实航迹间的误差，给出对目标航迹的精确状态估计，分别讨论了雷达数据的航迹关联算法和雷达／红外数据的航迹关联算法，并进行了仿真性能比较和分析。