海上飞行目标红外辐射特性测量试验设计

海上的飞行目标的飞行海域环境气象条件比陆地复杂,在进行目标红外辐射特性测量时,大气透过率不确定度增加.本文以海上飞行目标为例,设计了一种基于参考黑体的飞行目标红外辐射特性测量试验,以此提高海上飞行目标红外辐射亮度的测量精度.     

海上飞行目标红外辐射特性测量试验设计

海上的飞行目标的飞行海域环境气象条件比陆地复杂,在进行目标红外辐射特性测量时,大气透过率不确定度增加.本文以海上飞行目标为例,设计了一种基于参考黑体的飞行目标红外辐射特性测量试验,以此提高海上飞行目标红外辐射亮度的测量精度.     

海天背景典型舰船目标红外特性测量方法研究

针对水面红外靶标自身特性,通过红外测量设备的组合,形成了红外特性定量测量能力。利用外场便携式黑体辐射源、单/多点热成像坐标变换解算方法,实现了外场实时定标,非合作目标位置信息解算;分析红外定量测量的不确定度,验证该方案有效地保证了红外特性定量测量的精度。利用所设计的测量方法对海天背景下典型舰艇的红外特性进行分析,并在测量过程中,同步获取大气参数,为后续目标红外特性定量处理分析提供了原始数据保障。     

复杂背景下低轨红外探测器对隐身飞机目标的探测性分析

以STSS LEO天基红外探测器为例,分析近地轨道红外探测器对国外某隐身飞机目标的探测能力．首先进行了隐身飞机目标的机身气动热分析、发动机喷口及尾焰热分析和辐射分析;然后对海洋-云层-大气的光谱辐射特性及耦合特性进行定量分析,计算得到在给定探测场景(经纬度、季节、时段、风速、光照、大气)及探测谱段下的辐射强度分布;最后基于上述分析结果,给出了星下点模式探测能力分析．结果表明,STSS LEO Demo红外探测器在星下点观测模式下,在云层遮挡时的最低信噪比19.2～26.1明显高于阈值信噪比6,完全可以透过云海背景探测并识别隐身飞机目标的尾焰辐射信号．     

一种基于定标变积分时间的均匀校正算法

在靶场光学测量领域，地基红外辐射特性测量系统不仅承担对目标辐射特性测量工作，而且还要实现目标跟踪成像和实况记录。然而，现有红外焦平面在制造工艺上的缺陷，以及红外辐射测量系统的光学系统自身热辐射的不均匀性，致使图像存在严重的非均匀性。基于传统的非均匀性校正方法在红外辐射特性测量系统应用的局限性，提出一种基于定标变积分时间的均匀校正算法。为证实校正效果，基于600 mm的中波红外辐射测量系统进行验证。实验结果表明， 2.5 ms和3.0 ms下的原始图像非均匀度从3.69%降低至0.22%，证实所提算法具有良好的校正效果，有工程应用意义。     

红外1～14μm波长间隔0.1μm上大气平均透过率 (Ⅰ)二氧化碳的透过率

红外探测系统的精确设计依赖于高精度的大气透过率。基于ＨＩＴＲＡＮＤａｔａｂａｓｅ高分辨率光谱数据库,利用逐线积分法透过率计算程序计算了标准状态下海平面上大气的透过率分布,得到了二氧化碳红外１～１４μｍ波长间隔０．１μｍ上的平均透过率,编制了可供工程应用的二氧化碳平均透过率数据表．     

基于三维模型的飞机红外图像仿真研究

要对红外成像制导导弹攻击飞机的过程进行仿真,需要生成目标飞机的红外图像。当飞机受到导弹攻击时会采取各种机动动作进行规避,这就使导引头所探测到的图像随着弹目距离、飞机姿态而变化,所生成的红外图像必需能够反应这种变化。文章首先根据能量守恒定律和黑体辐射定律,并综合考虑了大气透过率、光学系统透过率和探测器响应率的影响,推导了导引头探测器接收到的飞机红外辐射功率计算公式,利用该公式计算出所建飞机三维模型每个面的辐射功率,并将其转换为红外灰度值,最后利用OpenGL技术直接对飞机三维模型进行操作,以实现各种位置、姿态下三维飞机模型到二维图像的转换,并用光学系统的点扩散函数与输出的图像进行卷积,最终得到反映光学模糊的飞机红外图像,最后开发了红外图像仿真软件,利用该软件生成了几种不同位置、不同姿态下的飞机红外图像,并对其进行了分析。     

基于靶场红外图像的弱小目标检测技术研究

分析红外测量图像中背景和弱小信号目标特性,研究用于靶场红外图像中弱小目标检测技术,采用合适的图像预处理算法,通过Kalman预测算法以及目标匹配进行预测和跟踪,并利用靶场真实红外测量图像序列进行了图像信噪比、检测概率、虚警率测试。通过结果分析,该方法对红外弱小目标具有高的目标检测概率。     

红外1—14μm波长间隔0.1μm上大气平均透过率：（Ⅰ）二氧化？…

红外探测系统的精确设计依赖于高精度的大气透过率。基于ＨＩＴＲＡＮ Ｄａｔａｂａｓｅ高分辨率光谱数据库,利用逐线积分法透过率计算程序计算了标准状态下海平面大气的透过率分布,得到了二氧化碳红外１－１４μｍ波长间隔０．１μｍ的平均透过率,编制了可供工程应用的二氧化碳平均透过率数据表。     

基于距离补偿的红外测温系统设计

分析了物体表面发射率、背景环境温度和测量距离对红外测温系统精度的影响。当测量距离增大时,会很大程度的降低测温精度。为了提高红外测温精度、减小红外测温误差,根据红外辐射理论和红外测温系统测温原理,推导出温度测量误差与测量距离之间的关系式,并设计了基于距离补偿的红外测温实验系统。根据最小二乘原理,结合实验数据,通过曲线拟合得到测量距离的补偿公式。通过对系统测得的温度进行距离补偿计算后,可得到被测物体的实际温度。实验结果表明系统在0～20cm测量时误差在0.02℃以内,在20～70cm测量时误差在0.05℃以内,提高了测温精度,验证了距离补偿方法的准确性。     

空间目标红外辐射图像仿真研究

介绍了大气层外空间目标动态红外图像仿真的实现.对空间目标进行了几何建模.在此基础上,着重研究了空间目标的红外辐射特性,建立了空间目标外表面的红外热辐射模型,并将计算结果量化,形成灰度值.最后,利用计算机图形学的方法生成了空间目标红外图像.     

前视末制导地面目标红外场景生成算法研究

提出了一种基于遥感信息的前视末制导地面目标红外场景生成方法。首先,利用遥感信息生成目标区域可见光三维场景,作为场景仿真的基础模型;然后,通过建立目标及背景的温度模型、红外温度-辐射模型,计算出目标及背景的红外辐射值,针对仿真目标区域的特点进行建模仿真。最后,采用了一种基于可见光纹理的背景真实感合成方法,增强场景的仿真效果。通过对比实测温度和红外实时图以及灰度相关匹配实验,结果表明,本文方法真实地反映了目标区红外辐射变化规律,具有较好的逼真程度。 更多还原     

船舶水下被动磁性定位研究

分析了一种对水面及水下铁磁物体的水下被动磁性定位技术,首先,建立船舶的旋转椭球体和磁偶极子模型,采用2个或以上的磁场传感器,采集目标通过时的磁场数据。在已知传感器间距时,解算模型,可得到传感器与的目标的空间位置。适用于合作目标和非合作目标。该技术综合磁性船模磁场数据以及实船的海上测量数据对目标进行定位计算,定位精度优于水声被动定位法,结果稳定可靠。该技术已成功应用于一种海上机动舰船物理场测量系统中。     

空间目标红外辐射和可见光反射特征的控制技术

为了实现对空间目标红外辐射及可见光反射特征的控制,提出了将低温真空多层绝热薄膜结构应用于空间目标红外辐射控制的方法及多面体结构镜面表面设计方法.通过对模型进行分析及计算,利用低温真空多层绝热薄膜结构可极大幅度地降低空间目标的红外辐射通量,减小被探测概率;利用多面体结构镜面表面设计方法可控制空间目标表面的可见光反射特征,减小其被可见光探测器探测的概率.实验结果表明,将两种方法综合应用于空间目标光谱辐射特征控制技术中,可有效控制目标的红外及可见光光谱辐射特征,提高目标的空间对抗能力.     

长效红外目标增强装置的研究

介绍一种用于拖靶的、通过燃烧丙烷辐射红外能量的长效红外目标增强装置的设计和试验研究，着重对一些关键技术问题和试验结果进行了讨论分析。     

红外热像测温中真实温度的计算

在阐述红外热像测温原理的基础上,推导出实际应用中各种条件下计算被测表面真实温度的通用计算公式,最后提出在实际测温中,应尽量准确测出被测表面发射率值.     

小型面源黑体在红外目标模拟器的应用

本文提出了红外（3~5μm）目标模拟器对光源的需求,同时对腔室黑体和面源黑体的特点进行比较和分析,说明了面源黑体更适合应用在红外目标模拟器中。并将小型面源黑体成功的应用在某型红外目标模拟器中实用表明,面源黑体能够更好的满足红外目标模拟器的需求。     

一种基于视频预测的红外行人目标跟踪方法

红外视频与普通彩色视频相比易受周围环境的影响,在红外行人跟踪中行人目标外观轮廓和灰度分布常有较大幅度变化,导致跟踪困难.为解决此问题,本文提出了一种VPSiamRPN（Video Prediction with Siamese Region Proposal Network）红外行人目标跟踪系统.在SiamRPN（Siamese Region Proposal Network）网络的基础上,针对目标形变、目标遮挡和背景杂波等严重影响红外跟踪效果的因素进行研究,设计将PredNet (Deep Predictive Coding Networks for Video Prediction and Unsupervised )网络的图像预测功能结合应用到SiamRPN网络上,以提高跟踪模板与被检测目标的相似度,增强目标跟踪中的模型匹配能力,从而提高对红外行人目标的跟踪能力.通过改变网络层数、预测所用的目标图像及图像帧数、网络的跟踪策略,对网络进行优化,设计了9组对比试验,在PTB-TIR数据集上,与SiamRPN网络客观定量对比,通过跟踪的成功率和重叠率在10种属性上对网络进行评估.实验结果表明:本文网络对红外目标的识别在热交叉、强度变化、遮挡和尺寸变化等多种属性上的跟踪成功率和重叠率均较SiamRPN网络有较大提高,显示出对红外行人跟踪的良好性能,在这一领域将有广阔的应用前景.