空间目标红外辐射测量系统标定技术

为实现对空间目标红外辐射进行定量测量,需要解决红外辐射测量系统的标定问题。针对常规标定方法对大口径红外辐射测量系统标定存在的不足,在对其测量原理分析的基础上,提出了一种内置黑体标定与天文恒星标定相结合的新方法。采用内置黑体作为标准辐射源对匹配镜组和探测器进行标定,采用恒星标准辐射源对大口径主光学系统透过率进行标定,并推导出了红外辐射测量系统整体的响应关系。试验验证表明,该方法与传统的全孔径标定方法相比,曲线斜率误差在4%以内,具有操作简单易行、标定系统的研制难度低、标定效率高等优点。     

红外辐射测量系统内外标定技术

为确保辐射测量精度,需要对红外辐射测量系统进行标定。在分析红外辐射测量系统工作原理的基础上,提出了内、外标定相结合的标定方法,区别于传统的标定方法,不再把测量系统当作黑盒子,而是对其内部分解进行分步标定,通过理论推导给出了内外标定方法计算公式。实验验证表明,该方法的标定精度与传统的全孔径黑体标定方法基本一致,两者之间的相对误差在1%以内,但该方法对外置大孔径面源黑体温度范围要求比较低,降低了黑体的研制难度和成本。     

靶场红外辐射特性测量系统标定方法研究

根据靶场用红外辐射特性测量系统的实际情况提出了三种对红外焦平面探测器响应度进行标定的方法,分别是用于全焦平面标定的直接扩展源法和间接扩展源法,以及仅对焦平面局部特征点定标的点源法,并对各标定方法的优缺点进行了分析比对,结合工程实践对方法选择提出了建议,可供广大工程技术人员作为参考.     

炉膛温度红外辐射吸收测量系统原理及应用研究

介绍红外辐射吸收光纤传输测量系统的测量原理，该系统用在炉内温度测量的各部件组成，可望用于炉温实时测控。     

自适应红外隐身背景辐射测量研究

相对于现有的红外隐身技术,自适应红外隐身技术具有更高的环境适应能力和动态隐身的能力,已经成为红外隐身技术发展的主要方向。在深入分析自适应红外隐身技术原理及其工作过程的基础上,对背景辐射测量的问题进行了归纳,并结合自适应红外隐身技术的特点提出了解决方法,最后对自适应红外隐身技术的发展趋势进行了总结。     

红外成像系统在空中目标红外特性测量中的应用

武器系统研制、红外制导、红外隐身与反隐身技术的发展均离不开对目标和环境红外辐射特性的测量与研究,但迄今为止,复杂目标和环境的红外辐射特性仍主要依赖于实验测量。通过对近几年飞机红外辐射特性空空测量试验总结分析,描述了红外成像系统在空中目标红外特性测量中的应用技术。     

大口径中波红外辐射特性测量系统标定

文中设计采用面源黑体对大口径中波红外辐射特性测量系统进行辐射标定,通过改变探测器积分时间的方式提高系统红外辐射强度测量的动态范围,得到全系统基于积分时间变量的辐射标定公式.分析了探测器像元的饱和特性,得到了像元的饱和边界条件.边缘像元的动态范围相对于中心像元扩大近50％.在1-3 ms积分时间范围内,探测器像元响应灰度...     

基于长波红外成像系统的红外辐射特性测量方法

地基红外成像系统是靶场领域实现目标跟踪、实况记录成像的重要成像设备之一。配有高性能红外辐射定标系统的地基长波红外成像系统,可对低温以及常温目标实现高精度辐射特性测量。通过建立制冷型红外辐射特性测量系统的辐射测量模型,在7.7~9.3 μm长波波段利用某光学口径为600 mm的长波红外辐射测量系统实现了对目标的高精度测量。实验结果表明,辐射测量的精度为16.81%,能满足靶场对高精度辐射测量的要求。     

红外辐射源及其在气体测量中的应用

红外气体传感器由红外光源和红外探测器两部分组成。红外探测器仅对红外辐射的变化起作用。在进行测量时,传统的做法是利用一调制盘对来自光源的光进行调制,使热光源与冷调制盘遮光板之间产生大的温度幅度。然后,脉冲辐射便可以被准确计算出来。然而,这种技术需要依赖于昂贵的、不灵活的、易损的设     

国外红外天文望远镜发展现状

介绍美国、欧洲、日本典型的红外巡天计划及其红外天文望远镜,包括携带的仪器设备、工作状态和望远镜的光学结构特性。分析了红外探测器件的性能以及红外巡天计划生成的星表数据。展望了国外红外天文望远镜的发展趋势。     

一种基于定标的红外图像非均匀性分区域校正算法

红外探测器的非均匀性问题直接影响红外成像质量和测量精度。地基红外辐射测量系统对远距离飞行目标进行成像时往往不能占满全靶面区域。为提高图像质量,提出了一种基于定标的非均匀性分区域校正算法。以靶面大小为640×512的制冷型中波红外探测器为实验对象,基于黑体定标的两点校正法,采用全靶面校正算法及本文算法进行了验证。结果表明,当成像区域小于全靶面的1/3时,分区域非均匀性校正后非均匀性误差低于0.002%。与全靶面非均匀性校正算法相比,此校正算法使非均匀度进一步降低了30%至75%不等,非均匀性误差的下降率大于30%。采用本文算法后,各区域的非均匀度进一步下降,校正目视效果进一步提高。因此该校正方法具有一定的工程应用价值。     

黑体与恒星相结合的短波红外遥感器在轨辐射定标简析

为满足气象水文、天文观测等领域对短波红外遥感器高精度探测需求,近年来对短波红外探测定量化应用的需求越来越高。本文针对高轨面阵短波红外遥感器在轨各种因素引起的非均匀性变化情况,基于面源黑体定标结合恒星定标的在轨绝对辐射定标设计方案,结合某遥感器任务研制过程的具体实际,分析了定标精度主要影响因素及优化措施,包括星上定标方案优化、星上黑体温度控制优化、恒星提取算法优化等。通过实验室测试对在轨辐射定标方法进行了验证,并对在轨绝对辐射定标不确定度进行预估,评估结果表明定标不确定度能够满足应用要求。     

陆基长波红外辐射测量技术研究

红外辐射特性是导弹突防性能评估的重要指标,而红外辐射测量则是导弹预警和识别的主要手段,红外辐射特性测量的研究具有较大的军事应喟价值．本文通过对目标的红外辐射特性及大气衰减的理论分析,探讨了提高陆基长波红外辐射探测能力的技术途径．     

基于参考源的空间目标红外辐射特性测量

地基测量是获取空间目标红外辐射特性的主要手段。地基测量由于大气影响,测量结果含有严重误差。利用由大气光学参数测量设备和辐射传输软件构成的大气同步修正系统,可以减小大气影响引入的误差。然而,由于典型大气模式和测量参数精度限制,经大气修正后的测量误差仍高于20%。提出一种基于红外标准星的辐射测量方法,使用与目标具有相近观测仰角的红外标准星作为参考源,准确获取空间目标观测光路上的透过率,分析了水汽、臭氧和观测仰角对透过率精度的影响。进行了红外星测量实验,利用文中方法测量的目标辐射误差为4.65%,明显优于传统方法的14.57%。结果说明文中方法能作为一种获取空间目标红外辐射的有效途径。     

一种通用的红外辐射特性测量技术

目标的红外辐射特性是实现目标隐身性能评估与目标识别的重要红外数据之一。传统的红外辐射反演技术会将目标分为点目标和面目标来分别加以处理。考虑到靶场目标的飞行姿态和距离变化的影响,利用现有的红外辐射特性数据难以明确地将点目标与面目标分开处理。就此提出了一种通用的红外辐射特性测量方法。该方法可统一实现目标特性的处理,并简化了数据处理的模式。采用口径为600 mm的中波红外辐射特性测量系统对目标反演精度进行了验证。在积分时间为2000 μs和3000 μs的条件下分别对目标进行了数据处理,证实了本文方法的有效性。结果表明,该方法具有一定的工程应用意义。     

目标红外辐射特性测量定标方法研究

阐述了定标工作在目标红外辐射特性测量中的重要作用。分别就调焦类成像设备和非调焦类成像设备的定标方法进行了理论分析,针对不同定标方法的优缺点进行了说明,定标时通常采用0米定标,方便且可同时进行所有像元定标。对目标特性测量时定标温度的选择作了分析,得出结论:定标间隔不变时,定标误差随定标温度呈\"W\"型规律变化,当定标温度分布于测量温度两侧时,误差有限,因此定标温度通常选择在目标等效黑体温度两侧,且定标温度间隔越小辐射特性测量精度越高。     

辐射测温系统动态范围的展宽与定标

辐射测温作为研究红外诱饵等火工品燃烧特性的重要手段,常常由于探测器材料限制,测温范围较窄,不能满足高燃温火工品温度测量的需求。针对某型红外热相仪测温范围较窄的问题,本文首先对辐射测温系统定标理论进行了分析,确立了宽动态范围探测器像元灰度响应与目标辐射亮度的关系;其次通过前置透过率为0.119%的中性密度衰减片,将系统在250μs积分时间下的最高可探测温度由140℃提高到1796.33℃,同时使得系统在500μs积分时间下的最高可探测温度达到1233.81℃,并且在250μs,500μs,800μs,1000μs,1500μs五个档位的积分时间下对450℃以上的高温测量误差小于0.5%,具有良好的测量精度。