地面跟踪目标红外特性测量系统

介绍了系统的组成、工作原理、主要技术指标和关键技术。该系统可对目标进行自动跟踪、空间定位以及红外辐射特性的测量。同时 ,可按目标原运动轨迹反引导测量背景 ,以消除背景辐射对目标红外辐射特性测量结果的影响     

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。     

地面跟踪目标红外特性测量研究

介绍了系统的组成、工作原理、主要技术指标和关键技术。该系统可对目标进行自动跟踪、空间定位以及红外辐射特性的测量。同时，可按目标原运动轨迹反引导测量背景，以消除背景辐射对目标红外辐射特性测量结果的影响。     

基于点目标特征参数提取的红外多光谱设计

为了提高等效温度、等效面积的稳定性和分辨率,提出一种基于点目标特征参数提取的红外多光谱设计方法。首先,通过多光谱设计准则模拟仿真了多波段的抗误差能力,确定了光谱设计的影响因素。然后,根据红外辐射测量系统噪声分析,确定了光电导中波和长波探测器都达到最佳工作性能的条件。最后,根据波段信噪比估计和红外大气窗口确定了光谱的具体分布。性能分析结果表明,设计的光谱能在目标各种变化的情况下,使中波和长波协同工作,大大提高了等效温度、等效面积的稳定性和分辨率。     

动态环境下红外辐射特性测量精度分析

红外辐射量测量是获取目标红外辐射特性的直接、有效的方式.本文在真空冷背景条件下,针对红外特性测量系统所处平台的自身旋转、摆动等不稳定性因素,对红外特性测量系统与目标之间存在的相对运动、以及测量系统自身温度变化对红外辐射特性测量结果精度的影响进行分析.分析结果表明测量精度受多因素相互制约影响,并给出具体的影响模型,对平台设计优化和测量误差评估具有指导意义.     

基于红外测量图像的高速飞行目标等效辐射温度计算方法

高速飞行目标的测量温度对研究其热防护性能有着极其重要的意义,分析了高速飞行目标红外辐射成像的特点,指出了高速飞行目标红外成像较为模糊的3个原因:1)红外光学系统本身使得能量扩散,由点扩散函数表示;2)目标拖尾;3)大气抖动,这使得静止或低速目标辐射测温算法已经不再适用.提出了一种有效计算高速飞行目标辐射温度的方法,首先通过图像分割从红外图像中把飞行目标和背景区域提取出来,再通过标定数据计算目标辐射强度,同时扣除背景能量以及考虑大气透过率,再根据目标的视在面积和发射率计算目标的等效辐射亮度,最后通过查表得到目标的等效辐射温度.     

基于短波变F数系统的红外辐射定标规律研究

在靶场辐射测量中,红外辐射特性数据被广泛应用于目标红外特性识别和隐身特性评估,在安防与军事领域发挥着不可替代的作用.目标红外辐射特性数据获取需基于系统的辐射定标.对于中、长波测量系统来说,红外辐射定标主要针对定焦系统,而对变焦系统的辐射标定较少.建立了连续变焦系统的红外辐射定标模型,并对1000 mm口径的短波连续变焦...     

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。     

目标红外辐射特性测量定标方法研究

阐述了定标工作在目标红外辐射特性测量中的重要作用。分别就调焦类成像设备和非调焦类成像设备的定标方法进行了理论分析,针对不同定标方法的优缺点进行了说明,定标时通常采用0米定标,方便且可同时进行所有像元定标。对目标特性测量时定标温度的选择作了分析,得出结论:定标间隔不变时,定标误差随定标温度呈"W"型规律变化,当定标温度分布于测量温度两侧时,误差有限,因此定标温度通常选择在目标等效黑体温度两侧,且定标温度间隔越小辐射特性测量精度越高。     

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。     

红外辐射源标温控及性能测试方法

红外辐射源标是红外系统性能测试的重要设备.根据红外相机外场测试对大辐射面和辐射温度范围宽的辐射源标需求.设计了辐射面达到1 m2的新型红外辐射源标的温控系统,实现了辐射面的多点、大范围、高精度温度测量与PID自动控制,及传感器、加热管和风机的故障自动检测与报警.温控系统通过RS232与计算机通信,实现了其应用的软件控制...     

低风速海面毫米波辐射亮温半经验模型

海水的物理参数差异以及风场的作用使得不同海域在不同时间具有不同的毫米波辐射特性。基于船测的海面辐射亮温数据和大气向下辐射亮温数据,文中建立了海面毫米波散射亮温修正系数模型和发射率计算模型,给出了利用风速、风向、温度、海水盐度等计算海面亮温的基本思路。在此基础上,开展了W波段海面辐射测量试验对模型进行验证,对比结果表明,计算值和实测值间的差异约为1%。     

非均匀下垫面辐照环境对太空目标温度的影响

太空目标表面温度受地球下垫面辐射的影响,在对太空目标的计算中通常将下垫面作为均 匀的热辐射平衡体,而受地物类型及气象条件的影响,地球表面的反射率和热辐射值随地理位置和季 节变化,文中介绍了下垫面热流的计算方法,并根据所获得的地表温度数据以及地物类型信息,采用 不同的下垫面处理方式,初步分析了地球下垫面的不均匀性对太空目标表面温度的影响。     

基于多光谱的空间点目标特征提取与识别

基于实际测量的空间目标多光谱数据,提出了新的多光谱特征分析方法,即把目标红外辐射分为长、中、短三个波段,分析提取了三个波段内的辐照度,以及长波段、中波段辐照度与短波段辐照度的比值,估算出目标温度和有效辐射面积,并利用BP神经网络对四类目标进行识别试验,取得了好的识别效果。     

蒙特卡洛法在高温背景辐射下比色测温的应用研究

在比色测温中,高温背景辐射对准确测量目标温度有很大的干扰,利用蒙特卡洛法通过概率分布模拟背景辐射的发射位置、辐射方向和反射或吸收特性,统计被测量目标反射并被探测器检测到的辐射能束,与理论辐射差值相比较,检验其准确性。在此基础上,提出一种在复杂环境下消除高温背景辐射影响、提高测温精度的方法。     

考虑积分时间变量的红外系统辐射响应定标

辐射定标是红外系统辐射特性测量的基础。文中采用间接扩展源法对红外系统进行定标,分析了红外焦平面阵列探测元的响应模型以及响应特性与目标黑体辐射、积分时间的关系。提出了采用最小二乘法拟合得到红外焦平面像元响应灰度值对辐射量和积分时间的响应函数的定标算法。通过分析不同环境温度下的响应函数,进一步验证了其有效性。该方法可简化定标过程,节省定标时间。定标方程不仅可用于定量分析辐射定标的影响因素,而且有利于动态范围较大时的辐射测量。     

机载天线的方向图分析

计算了机载单极子天线的辐射方向图,通过与单极子天线在自由空间方向图的比较,分析了飞机对机载天线方向图的影响;在此基础上,计算了当飞机盘旋飞行时,机载天线对空间某一固定点辐射场强的变化情况.     

用红外热成像方法测量火焰温度的实验研究

在理论分析的基础上,主要通过实验测量和数据分析讨论了将红外热像仪直接用于火焰温度场测量时火焰发射率的设定其测量结果的影响问题,并给出了通过基于火焰辐射光测量对其发射率进行修正后的温度场实验结果。研究结果表明,将红外热像仪应用于火焰温度及辐射特性的测量,可以对火焰热结构的时空分布和变化进行实时观测和记录,因而具有直观、信息量大等优点。但当要获取比较准确的定量结果时,则必须对其发射率进行合理修正。     

基于声波法的舰船排气红外温度场的仿真重建研究

根据声速与温度的关系,提出了一种基于声学法的舰船排气红外温度场重建方法。通过布置在烟囱边界的声波传感器,测量各声波传递路径的时间,进而解算温度场。分析了测量误差对重建结果的影响,结果表明基于声波法的温度场重建方法在5%的测量误差水平内具有良好的重建效果。该方法为红外辐射强度以及红外制导武器锁定距离的计算提供了重要支撑,为舰船实现红外隐身动态控制奠定了基础。     

视场超出目标的红外测温误差修正方法研究

为解决红外测温系统超出有效测温距离导致的测温精度下降问题,从红外热辐射理论出发,提出了一种视场超出目标辐射表面积的红外测温系统误差修正方法。通过计算全视场范围内的辐射照度,获得了对应的红外测温系统电压响应值。依据电压响应值与温度之间的关系,并充分考虑物体表面形貌特征,去除全视场范围内背景温度的影响,得到目标体的表面真实温度值。相对于以往的修正方法,该方法能很好地修正有效测温距离外的物体表面温度,结果与被测物体实际温度更为相近。因此,该方法极大地增强了红外测温系统的工业现场适用性。