论红外探测系统的作用距离（下）

红外探测系统包括用于点源目标的探索系统和用于扩展源目标的热成像系统。作为一个系统级的性能描述参数,作用距离可用于表征探测过程的质量。探测器作用距离方程取决于目标是点源还是扩展源,同时还取决于所期望的是辐射能量形式还是光子形式。介绍了不同条件下的作用距离方程。讨论了系统参数（比如光学系统的F／孝、直径和探测器张角等）对搜索系统和热成像系统作用距离的影响。介绍了对红外探测系统作用距离的理解和体会。     

基于NETD的红外探测系统作用距离分析

由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。     

论红外探测系统作用距离的比较分析

作用距离是一个描述红外探测系统整体性能的系统级参数.根据有关基本概念,给出了波段光子数平均值的计算方法,讨论了光子数与作用距离的关系,分析了光子数量纲与辐出度量纲之间的联系.探讨了点源目标和扩展源目标作用距离和设计中的有关问题.描述了噪声等效温差以及最小可分辨温差与作用距离的关系.研讨了作用距离的比较问题.指出了系统参数选择例如光学系统 F/#、直径和探测器张角等对于作用距离的影响.叙述了对红外探测系统作用距离的理解和体会.     

利用卫星定位数据计算红外探测系统的作用距离

介绍了一种根据卫星定位数据给出的经纬度信息,计算两点之间直线长度距离和最短弧线长度距离的方法。红外探测系统与目标之间的作用距离是一条直线的长度。根据两者的经纬度信息可以算出它们之间的距离。当红外探测系统与目标中有一方在运动(例如地对空、空对地)或者两方都在运动(例如空对空)时,使用该方法或可计算出红外探测系统的作用距离。     

红外偏振探测系统的作用距离分析

为了分析偏振探测是否有利于提升红外系统目标探测距离的问题,本文以偏振度和噪声的分析为基础,推导了红外偏振探测系统的噪声等效偏振度,进而研究了系统偏振度信噪比与强度信噪比的关系,并结合传统红外强度探测的作用距离模型建立了基于偏振度信噪比的红外偏振探测作用距离模型。根据分析过程,对偏振探测和强度探测的作用距离进行了比较分析,得出了偏振探测优于强度探测的基本条件。     

基于对比度的红外探测系统对巡航导弹作用距离分析

为了估算红外探测系统对巡航导弹的作用距离,首先构建了巡航导弹的简化模型,分析了各主要红外辐射源在3～5μm和8～12μm两个波段上的红外辐射特征;然后指出了既有的基于表观对比度作用距离模型的不足,针对此不足推导了适用性更广泛的作用距离方程,并给出了逐步逼近法求解该方程;最后通过算例求出结果并进行了分析.     

论红外成像系统的最大作用距离

作用距离是描述军用红外成像系统整机性能的一个重要参数。作用距离可以分为探测距离、识别距离和确认距离,其中以探测距离最大。根据红外成像系统、地球曲面和目标之间的几何关系,介绍了一种基于MATLAB的对地观察红外成像系统的最大作用距离计算方法。该值取决于整机所在高度、地球半径和目标高度。整机的实际探测距离或者对待研整机提出的作用距离指标不应该大于此值。     

基于作用距离的红外探测系统工作波段选择方法

选择合适的工作波段对获得性能优越的红外探测系统具有十分重要的意义.通过对红外探测系统与高光谱遥感工作波段的选择原则进行比较,从探测原理出发,结合高光谱遥感类间可分性的波段选择思想,发展了一种基于作用距离的波段选择方法.仿真结果表明,这种方法是可行的,能有效地计算出符合要求的工作波段参数.     

空间低温点目标红外探测系统的作用距离的计算与等效测试

应用于空间环境的低温目标红外探测系统,其作用距离是系统的重要性能指标。本文推导了以红外焦平面探测器噪声为主要因素的点目标红外探测系统的作用距离估算方程,结合实例求解了典型红外探测系统的探测系统的作用距离。针对空间低温点目标,基于信噪比判断准则,采用能量等效和尺度缩比等效的方法在实验室内验证了红外探测系统的作用距离,测试结果符合理论估算。试验表明,该方法可在实验室内用于评估低温点目标红外探测系统的作用距离。     

地基红外探测系统的作用距离研究

从红外辐射学原理出发,根据空间目标的特征和环境,首先计算了空间目标在中波段和长波段的辐射强度;然后分析了大气透过率对目标作用距离的影响,并估算出地基红外探测系统对空间目标进行探测的作用距离;最后通过与外场实验数据结果的对比,视距大约为757km的卫星,其表面温度为290K左右,这证明了针对空间目标红外辐射的分析方法是正确的,因此也证明了地基红外探测系统具备探测中低轨道空间目标的能力.     

红外系统作用距离计算方法研究

对红外系统作用距离的理论分析是进行系统设计的关键环节,但是目前有多种红外系统作用距离的计算方法．针对具体应用系统,研究并给出了红外系统作用距离的一种定义．基于探测器量子效率,推导了红外系统作用距离的理论计算公式,并对该公式进行了试验验证．理论计算和试验结果表明,当探测背景对探测器的噪声影响高于探测器自身噪声时,作用距离与红外系统的入瞳孔径不直接相关,而与红外系统角分辨率有关．     

红外成像系统综合性能评价方法研究

红外成像系统性能评价是红外成像系统总体技术的重要组成部分.在对红外成像系统各单项性能评价模型分析比较的基础上,对国内外几种典型的红外成像系统综合性能评价模型进行了比较研究,并重点对传统和修正的点源、面源红外成像系统作用距离方程进行了相关探讨,这为红外成像系统的性能评价提供了可靠的理论基础.     

基于探测距离的军用红外探测器分类

介绍了在引入地球半径的理想条件下计算红外探测器最大探测距离(L)的方法.指出最大探测距离与探测器所在位置的高度以及点源目标的高度密切相关.根据探测距离的量值,可以将军用红外探测器分为3类:第Ⅰ类,探测距离L＜50 km;第Ⅱ类,50 km≤L＜500 km;第Ⅲ类,500 km≤L＜1500 km.     

大气透过率对红外系统作用距离的影响分析

红外系统的作用距离是评价系统探测能力的重要性能指标。研究了大气传输介质对中红外探测波段的影响,计算了典型飞行目标中红外辐射在大气中的传输,分析了红外系统作用距离随相对湿度和大气能见度的变化。结果表明:红外系统作用距离随相对湿度的增加而减小,随能见度的增加而增大。对于800 K的目标,在能见度小于8 km的浑浊大气中,8~12 μm 探测波段的作用距离大于3~5 μm。在中等及良好能见度时,8~12 μm探测波段的作用距离小于3~5 μm波段。为红外探测跟踪系统的设计、性能指标考核与评价提供参考。     

适于制冷型红外侦测系统的作用距离修正模型

提出了一种适于制冷型红外侦测系统的作用距离修正模型。分析了传统作用距离模型的局限性,考虑实用中冷阑、背景辐射和像差对制冷型红外侦测系统作用距离的影响,分别从探测率D*、信噪比SNR和像差参数τs三个方面对传统作用距离模型进行了修正,并针对导弹和飞机两种典型目标开展了红外侦测试验,结果表明：相比传统模型,修正后模型计算结果更符合实测情况,准确度明显提高。可为制冷型红外成像系统设计时的性能指标论证提供参考,也可用于指导红外系统实用时的优化布站。     

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外探测属于无源被动探测技术,可辅助或代替雷达对目标进行探测,其中关键的战技指标是作用距离,而作用距离评估一直是研究的难点和热点。针对目前红外探测系统性能评估方法多样且效果差异较大的问题,全面总结了现有的评估方法,将其分为5大类,分别是直观检查法、实验室标定法、外场实测法、仿真评估法以及交叉验证法。重点分析了每一类评估方法的优缺点,并对本领域存在的问题和发展趋势进行了讨论分析。本综述不仅有助于初学者快速入门,同时为促进该领域进一步研究提供参考。