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     

地基目标光学辐射特性测量系统设计

光学特性测量技术在导弹突防领域、光学侦察和作战效果评估等领域中具有非常重要的作用。为了更好地发挥光学特性测量系统红外辐射特性测量的作用,对特性测量系统的高精度标定是非常必要的。根据研制的某型号地基目标光学特性测量系统的要求,论述了3种标定的方法,采用高精度间接扩展源法作为该系统的标定手段。从总体角度详细介绍了跟踪测量系统、黑体系统和大口径离轴平行光管的设计,使得特性测量系统具有口径为1 000 mm的跟踪测量设备、用于标定的工作温度范围在50～300 ℃的腔型黑体以及口径为1 100 mm离轴平行光管。这样地基目标光学辐射特性测量系统不仅具备了高精度的辐射标定能力,同时也具备了高精度的测量能力。     

地基观星系统设计及方法实现

星体作为定标标准源具有位置、辐射出射度稳定等优势,为得到其长期数据,研究了一套地基观星系统,实现对星体的长时间连续跟踪扫描。首先通过星体轨道预算模型推算其各时刻所处位置,确定赤道仪跟踪轨迹,使跟踪目标长期处在跟踪平台内的光谱仪视场。通过光谱仪观测待测星体,将测得数据进行处理,得到观测结果。实验允许跟踪精度最大误差为0.01°,经外场实验验证仪器跟踪精度为0.004°,验证了系统的稳定性、精确性完全满足实验需求,设备能够以较高精度实现对星体的跟踪观测,论证了该方法的可行性。最后,对实验的误差源进行了分析。     

空间目标红外辐射谱测量系统

研究空间目标的红外辐射谱,对于识别空间目标、监视空间碎片、保障卫星运行等空间安全问题有重要意义。针对典型空间目标红外辐射特性,分析了最大可探测距离、系统温度分辨能力以及它们之间的关系,设计出一套中、长波相结合,实时监视并跟踪空间点源目标的红外辐射谱测量系统。在实验室条件下进行了模拟测量,结果表明系统效果良好。     

A null detecting system for absolute measurement of infrared radiation

A pyroelectric radiometer is so designed that the output of the detector is null for equivalent radiation and electric powers. The sensing element is comprised of two poled crystal plates joined together such that the polarity of domains reverses across the junction. An auxiliary pyroelectric detector is used to provide in-phase electric signal for producing electric heating at the back electrode of the compound detector. The system has been used for absolute measurement of infrared radiation.     

热红外光谱仪系统的内部杂散辐射定标与测量技术

提出了一种热红外光谱仪系统内部杂散辐射的测量方法,该方法基于探测器和热红外光谱仪系统的辐射定标.通过分别单独标定探测器对黑体辐射能量的全谱段输出响应曲线和光谱仪系统对黑体辐射能量分光后单一光谱通道的输出响应曲线,从而定量得出光谱仪的内部杂散辐射灰度值及辐射通量值且能计算出不同积分时间和光机温度时内部杂散辐射的灰度值及辐射通量.采用该方法对现有光谱仪内部杂散辐射进行了实验测量,并进行了对比实验,结果表明,对比实验值与理论预测值误差偏离小于1%.该方法可操作性高,可用于测量热红外光谱仪内部杂散辐射在总输出DN值中的占比、预测光谱仪制冷对内部杂散辐射的影响、测量其他内部杂散辐射抑制手段的效果等.     

海上目标红外辐射特性测量数据处理系统设计

针对海上动态目标红外辐射测量精度评估问题,分析了影响红外辐射测量误差的主要因素,重点研究了针对试验海域系统外场定标方法、大气辐射传输修正方法、背景杂散辐射模型,提出了海上动态目标红外辐射测量数据分析处理系统的设计方法,为海上飞行目标红外辐射特性测量系统建设有一定的指导意义。     

地基红外系统探测空间目标红外星等的分析

地基红外系统探测空间目标的能力与目标辐射特性、背景辐射特性、大气条件、红外光学系统性能、探测器特性等因素密切相关。分析了空间目标在外太空背景下的红外辐射特性,基于满足红外焦平面探测器的最低可探测信噪比,综合考虑空间点目标成像的弥散斑、背景辐射和大气衰减的影响,推导了地基红外探测系统对空间点目标的作用距离估算方程。红外星等用来计算星体在红外波段的亮度,讨论了用红外星等划分空间目标的方法和原理。根据中波和长波计算红外星等的公式,给出了不同温度的空间目标与对应的红外星等的关系。为地基红外探测系统的设计和应用以及探测不同红外星等空间目标的综合性能评价提供了理论依据。     

红外辐射特性测量中环境影响的修正研究

红外辐射特性测量是导弹预警和识别的主要手段,相关研究具有较大的军事应用价值。而红外辐射特性测量过程中的环境影响修正一直是影响测量精度的难点。介绍了通过放置在目标附近的大面源灰体修正环境影响的方法,经过理论分析及实验验证,发现黑体标定曲线和参考曲线相交于环境温度点,并且根据这两个曲线可计算出环境影响的斜率修正系数和偏置修正系数,对目标的灰度值进行相应的修正就可以准确地计算出目标的温度等红外辐射特性。     

地基分布孔径红外系统的作用距离模型

分布孔径红外系统（DAIRS）是目前军事强国在红外搜索跟踪系统领域的重点发展方向。作用距离是DAIRS最重要的参数指标之一,其大小由系统参数、目标和背景特性等决定。针对DAIRS的成像与信息处理特点,对系统的作用距离进行了研究,建立了DAIRS作用距离模型,分析了目标方位、探测器积分时间和瞬时视场等因素对DAIRS与传统扫描型系统作用距离的影响。该模型对DAIRS的设计具有一定的参考意义。     

基于预测跟踪星表提高星敏感器实时性的方法

为提高星敏感器在星跟踪失败时向全天识别模式转换的效率,提出了一种在星跟踪的同时,并行预测跟踪导航子星表的方法,以随时做好工作模式切换的准备,提高星敏感器实时性。设计了分层存储、逐层索引结构的导航星表,实现了均匀化筛选导航星、构建导航子星表及对数据快速搜索和处理;由飞行态数据预测下一时刻星敏感态,并通过星敏感器视轴指向与子星表地址之间的索引关系,预测跟踪子星表的地址;星跟踪失败时,全天识别在4个冗余子星表中完成,简化识别过程,提高了识别效率。实验结果表明,设计的导航星表较为科学、合理,预测跟踪星表方法具有较强的鲁棒性,在高动态条件下有效提高了星敏感器模式切换的实时性。