海空背景下目标温度场远距离测量研究

红外热成像系统在靶场试验中具有广泛应用,利用热成像系统对海空背景下舰船目标的辐射温度测量是获取舰船辐射特性的重要途径。根据海面舰船目标的辐射特点,考虑海面背景和天空背景的红外辐射、红外辐射在大气中的衰减及程辐射,对3～5μm和8～14μm 2个红外波段目标温度测量进行了分析。     

不同地面背景下目标与背景红外辐射对比特性

目标与背景的红外辐射对比特性研究对于红外制导和红外隐身课题都具有十分重要的意义,在此对不同地面背景下的目标车辆与背景红外辐射对比特性进行研究。先引用了目标红外辐射特性的计算公式,再分析主要水泥地面和土壤地面两种不同背景不同的辐射求解方法。最后通过仿真实验,总结出随着温度上升不同地面背景下目标车辆与背景红外辐射对比特性的变化,得到水泥地面和土壤地面中,不同发射率目标隐身需要达到的温度,为今后的目标隐身提供了数据支持。     

反舰导弹长波红外辐射特性研究

本文从舰载红外警戒系统的实际需要出发,针对海空背景下低空来袭反舰导弹目标,深入研究了导弹的红外辐射特征,并建立了其红外辐射的简化模型．通过导弹尾喷管、尾喷焰及蒙皮的气动加热三个主要辐射源计算了某型反舰导弹在长波段(红外警戒系统主要工作波段)的红外辐射强度,并对计算结果进行了相关分析．     

小目标与海空背景合成红外图像统计特性分析

针对海空复杂背景下红外小目标识别的需要,对海空背景及其小目标的红外图像特性进行了统计分析。具体分析了在有目标和无目标两种情况下3~5 μm和8~12 μm两个波段图像的均值、方差和协方差等统计特性以及图像的局部对比度、信杂比和阈值随探测距离变化的规律;同时对生成的红外热像进行了直方图分析。结果表明：随着探测距离的减小,导弹的辐射逐渐增大,到达一定探测距离时（大约8 200 m）可以从热像图中区分导弹的蒙皮辐射和羽流辐射。根据有目标和无目标两种情况下图像特性的差异,可以判断图像中是否存在目标,从而为目标识别提供了关于目标和背景的先验知识,研究结果可用于海空背景下红外小目标的检测。     

发射率影响通过烟雾/模糊媒质探测目标的分析研究

在确定观察者用热成象系统能否探测军事目标时,目标热对比度的大小是一个关键参数。评价了目标与背景发射率之差值对热对比度估算的影响,并研究了这些差值作用对遮蔽热成象器所观测的目标所需的透过率衰减阈值估算的影响。首先根据目标-背景发射率和热力温度计算了热红外波段目标-背景辐射测量的差值,然后用计算得的结果求出亮度温度的差分函数。亮度温度与作为目标-背景发射率之比值函数的热力温度有关。用夜视中心和电光静态性能模型推导的表示式来检验目标-背景的差值对遮蔽热成象器所观测的目标所需的烟雾模糊媒质衰减的影响。分析结果表明,当目标-背景发射率比值变化小于25％时,遮蔽由热成象器探测的目标所需的烟幕量要变大10倍。     

复杂环境背景下典型飞行器表面红外反射特性研究

飞机蒙皮对于背景辐射的反射可以作为红外目标识别的辐射源,但背景辐射通常来源于太阳辐射和地面背景辐射等辐射的综合作用,其复杂性和多变性也可能使飞机的红外反射辐射严重干扰红外制导的准确性,因此,研究复杂环境背景下的飞机蒙皮红外反射特性对于红外目标识别和红外导弹制导等应用具有重要意义。本文基于Schlick双向反射分布函数(BRDF)模型,结合有限元方法,利用反向蒙特卡洛法计算辐射遮挡因子,在MODTRAN软件环境下计算大气光谱透过率,针对不同条件下的飞机红外反射辐射特性进行研究。结果表明,不同探测角度和探测波段对飞机红外反射特性具有很大影响,且飞机蒙皮的反射辐射具有分布非均一性特点。     

飞机目标红外辐射特性研究现状概述

主要介绍了近年来国内外飞机目标红外辐射特性研究现状。分别介绍了影响飞机目标红外辐射特性的主要物理因素,国外飞机目标红外辐射特性计算软件,飞机目标主要红外辐射源,飞行目标红外辐射特性外场飞行测试与相应软件仿真误差,以及国内飞机目标红外辐射特性研究现状。     

基于红外热像波段拓展的多光谱成像研究

红外目标多光谱图像为目标红外辐射特性的研究提供了有效的手段,在目标材质识别、伪装目标辨识和复杂背景抑制等目标探测技术领域有着极为重要的应用。以黑体辐射理论为基础,提出了一种基于波段拓展的红外多光谱成像的方法。首先,利用中波红外热像仪（3～5 μm）采集红外图像,通过目标表面的真实红外辐射反推出热图像中不同像素点的温度值,然后利用普朗克公式可以获得不同像素点在预拓展波段处的辐射出射度数值,最后根据这些数值进行红外多光谱成像。     

DHSS石英材料远红外特性

引言自从1800年赫胥尔(Harschel)发现红外线起,人们就注意到了红外线的热效应。1935年美国的格罗维尼(Groveny)首先取得将红外线用于加热和干燥的专利权,当时使用的辐射源是最强辐射波长为1μm的红外灯泡。随着红外基础理论和加热机理研究的深入,人们发现许多物质能够更好地吸收长波红外线(即远红外线),于是便不断地研制出新型的远红外辐射源。日本自1968年宣布研制远红外辐射材料成功以来,短短十几年,其远红外加热技术     

主战坦克与地物背景红外辐射特性研究

综述了坦克目标与地物背景红外辐射特性的影响因素;着重讨论了主战坦克和典型地物背景的红外辐射特性。在此基础上,提出了坦克红外成像对抗技术的物理基础。对解决坦克红外特征信号控制总体及主要红外辐射源抑制技术研究有较高的参考价值。     

经过大气后成象与波长的一般关系

本文再次介绍的大气调制传递函数公式,包括考虑到成象系统接收到的热背景而引起的对比度降低,对于经过大气后的红外成象来说,这些背景将是重要的。尽管,接收到的目标辐射峰值甚至在8～13微米窗口内,2.0～2.4微米和3.1～4.1微米波段的吸收窗口,包含的大气背景最少,对于表面很光的目标,经过相当长距离的大气成象,可得到最佳分辨率。一般8～13微米窗口对目标热成象较合适,因为目标与大气的温度较接近。     

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。     

红外目标和背景的辐射特性

辐射源这个专门名词含意很广,在红外技术方面,它包括各种辐射的物体。而且,在绝对零度(开氏温标)以上时,所有物体都辐射红外线。很明显,辐射源这个课题范围很广,至少在理论上,我们自己规定,野外辐射源可采用普通红外名词中的目标和背景。在试验室内我们有通常各类发光装置,这些装置一般是用于校准试验室和野外红外仪器的。但就野外课题而言,按所提出的方法加以说明,我们很快就可作出一个有效的数据表,它在给定范围内可供研究使用。人们常说,一个人的目标是另外一个人的背景,这是很对的。因为在特定问题内,     

红外热象仪原理机

红外热象仪的原理是利用温度大于绝对零度的所有物体均能放出红外辐射的特性。由目标辐射来的红外线经光学系统聚焦,并对在相应波段内有较高灵敏度的红外探测元件进行扫描,红外探测元件输出的电信息经信息处理,由显示器显示出可见热图。红外热象仪原理机结构大致可分两大部分: 摄象部分其主要作用是对目标源进     

来袭飞机的红外辐射及其大气传输特性研究

研究了来袭飞机的三个主要红外辐射源(尾焰、尾喷管和蒙皮)的红外辐射特性,以及各自主要辐射波段在大气中衰减的情况。通过优化模型,计算得到了其各自主要辐射波段的红外辐射强度。并根据三个辐射源各自主要辐射波段的大气透过率的计算,得到经过相同大气路程衰减后,最终到达红外探测器的辐射强度。     

装甲车辆与地面背景的热交互作用及红外仿真

为了全面揭示装甲车辆与地面背景之间热交互作用对地面背景温度以及红外辐射特性的影响,建立了装甲车辆和地面背景的温度和红外辐射特性的模型,重点考虑了装甲车辆与地面之间的传热。通过对地面和履带相关力学关系的引入,建立运动车辆和地面之间热学以及力学的模型,采用了动网格方法对车辆目标在运动后对地面所产生的沉陷现象及在地面上留下的热痕迹进行模拟仿真。基于红外辐射理论,综合考虑自身辐射、反射辐射以及大气传输特性,计算了车辆在3种不同状态下与地面背景之间的热交互作用及红外辐射特征分布,并比较了模拟温度与实验测量温度的误差,验证了模型的精度。仿真结果表明:该方法对地面目标的隐身设计和隐身技术评估具有十分重要的意义。     

新书刊介绍

本手册由廿多名光学专业人员历时数年编辑而成。全书共十七章,内容包括:辐射度量和光学度量、成象——几何和物理光学、光学(包括红外)辐射源、非成象探测器(包括红外探测器)、光发射材料、显微物镜及目镜、光学(包括红外)材料特性、     

HDR热成像系统动态范围特性测试评价方法

为了适应具有太阳、干扰弹、火光等强辐射背景下的高性能热成像应用,可适应温差达1 000~5 000 ℃以上强辐射干扰场景的HDR热成像成为国内外发展的重要方向。虽然HDR热成像系统动态范围测试系统组成与传统测试系统没有明显的差异,但目前尚没有适宜的测试方法和仪器,其核心在于缺乏大动态范围动态红外辐射源靶标。研究了一种HDR热成像系统动态范围特性测试评价方法,设计了一种新型的HDR动态红外辐射源阵列靶标,可获得温差不低于1 000 ℃的HDR动态红外辐射,实现HDR热成像系统动态范围特性的客观测试。实验结果表明:HDR动态红外辐射源阵列靶标在温度范围、稳定性、精度、调制频率等方面满足测试评价的要求,可实现快速、可靠的HDR热成像系统动态范围特性测试,对于推进HDR热成像技术研究和系统测试评价具有指导意义。     

喷气式飞机红外辐射仿真计算

目标红外辐射是武装直升机前视红外吊舱或者光电雷达实施无源探测的主要依据.在对喷气式飞机红外辐射源进行特性分析的基础上,总结提出针对喷气式飞机的发动机辐射、尾流辐射和蒙皮辐射的X-程算法.利用Visual C++与Matlab编写工程化计算程序,对不同温度、距离和观测角度条件下的喷气式飞机红外辐射量进行仿真计算.仿真结果表明该算法快速有效,并且能够满足工程实际需求.     

水面靶标雷达辐射源的实现

水面靶标的雷达辐射源用于模拟水面舰艇的舰载雷达,为反舰武器海上发射试验导引头被动通道提供雷达辐射目标模拟。介绍了雷达辐射源的功能、组成,给出了实现原理和系统框图。雷达辐射源已在海上靶场成功使用,取得了预期效果。