一种用热像仪获得烟幕透过率的方法

提出了一种用热像仪测试烟幕透过率的方法。经详细分析烟幕遮蔽前后热像仪探测器接收到的红外辐射情况,并经理论推导得出：不考虑烟幕释放对环境辐射和大气辐射的影响时,只需用热像仪对同一场景拍摄其烟幕释放前后的图像,利用这两幅图像的灰度信息即可获得烟幕的透过率,并且,只要场景选择合适,应用该方法可以测得烟幕的透过率分布。论文最后讨论了减小透过率计算误差的方法和获得烟幕透过率分布的技术途径。     

利用激光器阵列方法测量烟幕对红外辐射的干扰效能

针对目前常用的单通道和多通道激光器测量方法的机理和无法解决的实时测量问题,提出了利用激光器阵列方法测量烟幕对红外辐射的干扰效能的思想。利用红外激光器均匀化整形等技术实现了对烟幕干扰红外成像时红外透过率的实时测量,解决了由于烟幕在红外成像视场中不断变化所带来的透过率测量随机性问题。通过计算典型试验条件下各方法的测量结果,给出了测量精度改进的定量分析。     

满足烟幕透过率测量的红外辐射源设计

经过理论分析计算,估算出了满足烟幕透过率测量要求的红外辐射源辐射特性,依此,对国内生产的各种红外辐射器件进行了调研分析以及试验测量,最终选择远红外陶瓷发热片为红外辐射源的辐射器件。提出了红外辐射源的结构设计方案,并作了验证试验。进行了烟幕透过率测量仿真计算,分析了辐射源的波动对烟幕透过率测量精度的影响。     

红外热像仪参数测量装置的仪器常数模型研究

在红外热像仪的参数测量过程中,由于辐射温差在传输过程中受到测量系统各单元的光学反射率以及大气传输等的影响,热像仪实际接收到的辐射温差并非目标的原始温差.通过对辐射能量传输的分析,提出了双黑体参数测量装置"仪器常数"的概念并对其进行了建模仿真,此模型可以在测量中减小由辐射温差传递带来的误差,从而提高了双黑体参数测量装置的测量准确度.     

新型高准确度分光光度计的设计与测试

目前,干涉滤光片已广泛运用到辐射度学测量、光度学测量等领域,为保证其光谱透过率测量的高准确度,提出了采用基于DK242单色仪,入射、出射光路独立设计的全自动,单光路分光光度计,其测量部分采用了硅探测器与积分球组合的探测单元,提高了测量的准确度。装置的不确定度源包括波长定标、探测器均匀性、系统稳定性、光束移位等,装置整体不确定度达到8.78×10^-3,满足设计要求。     

高精度激光与红外对抗材料特性测试系统的设计

激光与红外干扰材料的特性测量中,为克服热像仪温度分辨率低的缺点,设计了高精度激光与红外对抗材料特性测试系统,该系统光源采用带精密功率和温度控制的半导体激光器(1.06μm)和中远红外辐射板(3～5μm,8～12μm),并采用斩波频率为12 Hz的机械斩波方式.探测器选用高灵敏度的带滤光片的PIN管和热释电探测器,光学接收系统采用φ178 mm的卡塞格伦聚光接收系统,测试系统的软件用Measurement studio编写,采用了128阶FIR数字带通滤波器和AR功率谱模型进行数字信号处理,系统透过率测量分辨率＞0.5%,测量精度＞1%,测量距离＞200m,并且提供了完备的试验数据和图表的分析、统计的功能.     

环境辐射对热像仪测温的影响

不同于传统的离散光谱测温,热像仪测温的实质是一种在一定波段范围内的基于探测器光谱响应的连续光谱测温。除了目标的发射率会影响热像仪所测温度与真实温度的关系外,反射的环境辐射也是热像仪测温结果的重要影响因素。目前的热像仪测温精度研究在对目标反射环境辐射的处理中,大都把环境辐射看做是均匀入射的或者是把目标看做了镜面反射体,这样做虽然可以大大简化模型,但是却远远不符合实际情况。针对这一现状,利用辐射度学原理和热像仪探测器的光谱响应特性,建立了在环境辐射非均匀入射条件下的热像仪对漫射目标的测温模型,结果表明:环境辐射对热像仪测温的影响,除了与目标的反射率和环境辐射源的温度有关外,还与环境辐射源对目标所张的投影立体角有关。根据所得模型,分析了热像仪测温的影响因素,重点对几种典型环境辐射条件下对热像仪测温的影响进行了定量计算和分析,并进行了实验验证。相关结果一方面可以为热像仪测温设计提供参考,另一方面可以为复杂环境条件下热像仪测温与真实温度的误差估算提供理论依据。     

一种红外烟幕三维建模仿真方法

根据红外烟幕的遮蔽原理, 结合红外烟幕消光模型和扩散模型建立红外烟幕三维空间的透过率模型。针对传统烟幕遮蔽效果仿真方法的局限性, 提出一种三维空间透过率的仿真方法,并对其进行数值计算与仿真验证。研究结果表明, 探测器观察到的目标图像是多层透过率叠加的结果, 遮蔽效果优于传统方法, 对工程应用更具意义。     

热探测器温度对非制冷红外热像仪测温的影响

根据红外辐射理论和热像仪测温原理，给出了热探测器非制冷红外热像仪的温度计算公式；针对热探测器热像仪，分析了探头温度对热像仪测量结果的影响。     

基于实测数据的红外烟幕干扰仿真研究

研究红外烟幕干扰仿真,是烟幕测试和评价工作中的重要方面.基于烟幕干扰外场试验实测数据,分析了天空背景下红外烟幕的辐射特性,计算了太阳辐射和天空背景辐射对中长波段红外辐射的影响,对红外烟幕的透过率进行了计算,对双色红外烟幕干扰进行了仿真.仿真结果同外场试验结果吻合,满足烟幕测试和评价要求.