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。     

雷达/红外成像双模导引头的联合探测概率研究

雷达/红外复合双模导引头已在导弹制导系统中广泛应用。讨论了双模系统中利用雷达探测系统可以提供的弹目相对距离信息,简化红外成像系统对目标的探测处理过程。同时研究了雷达/红外双模导引头探测概率和虚警概率的计算方法。     

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。     

红外成像系统对目标的发现和识别概率

通过对红外热成像系统实验室综合性能参数MRTD(最小可分辨温差)在实用条件下的修正,提出了实际计算目标探测概率的具体方法和步骤,此方法可用来定量评价目标的可探测性和目标隐身技术措施及设计方案的效能.     

红外成像系统作用距离的估算

在红外成像系统中,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测,减少了系统的作用距离。从信号和噪声和统计特性出发。文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系,基于此推导了红外成像系统对点源目标的作用距离公式。对面源目标,重新确定了温差的概念,综合考虑目标的面形尺寸、观察等级和探测概率的要求,以MRTD为基准计算作用距离。编制了相应的软件,可以快速计算出不同探测概率下的作用距离。最后给出了计算实例。     

强光干扰红外成像系统性能计算与仿真研究

针对现代战场诸如探照灯、照明弹、战场火光（多种面光源和点光源等）等强光光源对红外成像系统探测性能的影响,建立红外成像系统对面目标的识别性能和对点目标的探测性能估算的数学模型,并在VC6.0下实现对目标与背景温差、目标的识别距离等参数的计算,建立红外成像系统作用距离模型。最后,对红外成像系统分别受杂散光、强激光干扰以及硬损伤情况下的效果进行仿真,仿真结果可对实际红外成像系统受强光干扰效果做一借鉴,最后对干扰效果的提出了主观评价方法。     

红外成象导引头作用距离估算

本文叙述具有自动目标识别功能的红外成象导引头的作用距离估算。这种估算方法既不同于非成象（点源）系统，也不同于一般热象仪。成象红外导引头的作用距离是一个有待研究的参数。然而，与此有关的主要问题仍然是系统的灵敏度（ＮＥＴＤ）、大气传输和从随机噪声中识别目标所需的信噪比。在湿热的大气环境条件下，水分子的吸收是决定大气传输的支配因素。系统工作信噪比与探测概率和虚警率相关。本文提出了定义成象红外导引头虚警的一种假设，并以此为依据推出一套估算作用距离的公式。最后给出了计算成象红外导引头作用距离的示例。     

海面目标天基红外探测概率研究与分析

天基红外成像侦察有着常规空基、地基、海基军事侦察手段无法比拟的空间优势,业已成为世界上各大军事强国重点发展的一项重要的军事侦察技术。首先,从海面目标的天基红外探测条件出发,推导出极限探测条件下的阈值信噪比和目标等效条带数的数学表达式。然后,以此为基础得出海面目标天基红外探测的探测概率公式。最后,分析了噪声等效温差、探测器瞬时视场、卫星轨道高度、目标与背景的零视距的实际等效温差、目标临界尺度以及大气透射率对天基红外目标探测概率的影响。研究表明对于大温差、大尺度的海面目标,天基红外探测的探测概率相对较高,但在大气透射状况一般时,要通过天基红外观测平台探测小温差、小尺度海面目标较为困难。研究结果对天基红外探测器的研制与设计具有一定的借鉴意义。     

武器装备红外隐身效果评估方法研究

针对武器装备的红外隐身,讨论了隐身效果评估的基本方法,从辐射温差、斑点暴露尺寸、探测概率和目标红外能见距离几个方面进行了分析,对以往的公式进行了修正.     

雷达/红外综合探测系统的抗干扰性能分析

简要介绍红外成像探测技术在军事应用领域的技术优势及其目标探测特性,分析了雷达与红外成像探测器融合的综合探测系统的目标探测原理,给出了实际计算该雷达/红外综合探测系统的目标探测概率的方法和步骤,并举例计算分析了压制性干扰情况下综合探测系统的抗干扰能力.     

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.     

海水非温度分层条件下的舰船尾流红外探测可行性研究

在海面行驶时,舰船后面会形成一条清晰可辨且持续时间很长的尾流区, 其长度可达数千米。利用红外成像技术进行尾流探测已成为世界上各大军事 强国重点发展的一项军事侦察技术。首先,从空间分辨率和温度分辨率两方面考虑,推导出了舰 船尾流的红外探测条件。然后基于红外测温原理,推导出了海水非温度分层条件下舰船尾 流与周边海水之间的等效温差的表达式。最后,以阀值信噪比和目标等效条带数为基础,得出了 舰船尾流的红外探测概率。研究结果表明,在海水非温度分层条件下,只有当探测天顶角较大时, 才能以一定概率探测到尾流;而且随着天顶角的增大,探测概率逐渐提高。     

红外双波段/双视场导引头的光学设计

现有对地捷联导引头多数采用红外单波段和单视场相结合的方式对目标进行匹配和截获,然而该种方式在日益复杂的战场环境下易受目标/背景特性复杂程度、探测器性能、视场大小限制等因素的影响。在保留了某型捷联导引头原有单一的中波红外大视场的基础上,加入了长波红外大小两个视场,提出了一种新型的红外双波段/双视场导引头。通过利用中长波双波段的图像融合和长波红外下的双视场切换,突出目标与背景特征信息差异,可以有效提高导弹对目标的截获概率。采用CODE V软件设计了光学系统。整个系统采用共孔径式光学设计,具有较好的成像质量,满足系统要求。     

基于萤火虫最优偏差的红外目标检测算法

为了提高红外目标检测的性能,借鉴萤火虫算法,提出了一种基于萤火虫最优偏差的红外目标检测算法。算法首先建立红外目标检测模型,通过红外拍摄系统对目标像点定位,将检测目标的光强分布看成高斯分布函数,利用质心窗口采集图像;以红外点目标成像的艾里斑能量分布做为萤火虫适应度函数,利用差分迭代对红外目标进行检测寻优;通过控制最优偏差估计的检测误差来优化检测目标。最后实验仿真显示本文算法能够检测出红外目标区域,相比其他算法边缘定位更准确,同时检测效率较高。     

便携式红外目标模拟器系统设计

为了满足光电探测设备对不同温度环境下多波段的目标模拟需求,设计了一种便携式红外目标模拟器,选用可切换的黑体光源来进行照明,实现3～5μm和8～14μm的中波红外和长波红外的辐射特性。作为准直系统的平行光管口径为110 mm,考虑到中心遮挡问题,采用离轴反射式光学结构。在装调时利用该结构对300 mm口径的参考平面镜进行测量,测试结果 PV值为0.356λ(λ=632.8 nm),RMS值为0.047λ。采用MSC. Patran进行建模,利用有限元分析方法完成了系统的光机热分析,在-10～50℃工作环境下,由温度变化引起的主次镜面形变化为纳米级别,对中红外波段可实现实时稳定成像,为光电探测设备提供宽波段的多种直接模拟目标。     

Field Performance Prediction Method Based On Contrast Metric Of Target Sub Regions

The field performance prediction of infrared imaging system is an important subject in infrared imaging field. In this paper, a novel method for predicting TA (target acquisition) performance is proposed, which combines the TOD (triangle orientation discrimination) threshold curve with an improved contrast metric based on the temperature in target sub regions. Specifically, the target is first subdivided into some sub regions with different target/background differential temperatures according to its thermal structure distribution. The number of equivalent triangle patterns across each sub region is calculated utilizing its effective size, the apparent temperature difference line, and the TOD curve. Further, the total number of equivalent triangle patterns over the integral target is achieved. Combining the TOD criteria, the target acquisition ranges for different discrimination (detection, recognition, and identification) levels are obtained by solving a set of equations. Comparisons with the preliminary experimental results show that this new TA approach can provide reasonable prediction of field performance.     

红外诱饵对成像制导导弹影响规律研究

在复杂对抗环境下,目标通过投放红外诱饵干扰红外成像导引头的识别与跟踪,从而影响导弹的精确制导,通过对不同影响因素的分析,揭示红外诱饵对成像导弹的作用机理,总结红外诱饵对导弹制导导引的影响规律。首先建立了红外诱饵、目标及导弹制导的链路仿真模型,在分析总结红外诱饵的主要影响因素基础上,分别评估了红外诱饵的投放距离、导引头图像目标识别时间及多颗诱饵弹投放间隔等因素对导弹制导导引的影响,给出了各因素对制导系统及导引系统影响的仿真结果,总结分析红外诱饵对红外成像导弹的影响机理及影响规律。