红外搜索跟踪系统作用距离等效折算

传统的红外搜索跟踪系统作用距离方程存在一定的局限性,没有考虑背景辐射的影响。为了完成红外搜索跟踪系统对天空背景下快速运动小目标,在不同气象和飞行条件下作用距离的等效折算,推导了考虑天空背景辐射的点目标红外搜索跟踪作用距离模型,根据模型对不同气象条件下某型红外搜索跟踪系统对某型靶机的作用距离进行了推算,并利用红外搜索跟踪系统对靶机的飞行试验实测数据对模型进行验证,结果表明,模型精度较高,可以用于外场试验时红外搜索跟踪系统作用距离的等效折算。最后,利用模型对某型红外搜索跟踪系统对特定气象条件、不同飞行条件下某型导弹的作用距离进行了等效折算。     

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。     

目标到测试系统距离对红外测温精度的影响

为了提高红外测温精度、减小测温误差,研究了目标到红外系统的距离对红外测温的影响,采用非制冷红外焦平面阵列热像仪和标准黑体进行定标研究,实验结果表明黑体红外热图像的灰度均值随温度呈线性变化,随距离呈非线性变化的关系,利用红外热像仪探测面上照度与像方孔径角的关系,对测试距离的影响做出了合理的解释;比较了不同距离处测量温度与真实温度的差别,得出在近距离测温时,距离变化对测温影响较大,最大误差可达±5℃;在远距离测温时,测试距离在大范围内变化,对测温结果影响很小,误差在±0.02℃范围之内.实际测量距离与热像仪标定距离不同,也会引入测温误差,因此保持实际测温距离与校准距离相同以减小误差,或根据不同距离处表观温度与实际温度的差别,对表观温度修正,以提高测温精度.     

非制冷红外热像仪人体表面温度场测量及误差修正

利用非制冷红外热像仪测量人体表面温度场,除具有快速、非接触和量程短等特点外,还对测温精度有较高要求。针对非制冷微测辐射热计热像仪测量精度受环境、机芯温度影响较大的问题,提出一种对热像仪使用温度与标定温度之差引起的测量误差进行修正的方法。即对分别测得的环境温度、机芯温度和灰度两组数据,由支持向量机拟合得到环境温度和机芯温度误差修正模型;实际测量时,分别由热电偶和置于热像仪中的传感器测得环境温度和机芯温度后,根据误差修正模型对环境和机芯温度变化引起的热像仪测量误差进行修正,获得较为准确的人体表面温度场数据。实验结果表明:该修正方法,与经标定的高精度热电偶测温相比,可使测量距离2 m时的测温误差减小50%。     

微缩场景下红外成像系统点目标作用距离研究

作用距离是红外成像系统性能的重要指标,对系统的设计具有决定性作用。在微缩场景下对红外成像系统进行测试,节省人力物力,节省资源,将成为日后的一个趋势。本文介绍了微缩场景下红外成像系统点目标作用距离的估算模型,提出了基于实验室实测数据的修正方法,使用MATLAB软件进行了仿真,得到了修正后的计算公式。经检验,修正后的公式能够较准确地估算微缩场景下红外点目标作用距离。     

非球面拼接测量中偏置误差修正模型

为解决非球面拼接测量时两子孔径重叠区精确拟合问题,根据波像差理论推导了子孔径干涉测量二次曲面偏置误差与运动自由度之间的函数关系,通过分析得出了偏置误差的作用表现形式与Seidle像差相一致的结论,据此建立了定位机构偏置误差修正模型,提出了一种精确拼接测量二次曲面的像差修正方法,该方法利用最小二乘拟合获得拼接系数,可得到孔径间偏置误差估计值,并可在模型中修正高阶系统像差,提高孔径间重叠区拟合精确度.实验表明,该方法拼接精度高于传统校准三方向调整误差拼接法.     

基于作用距离的红外成像系统光学参数确定

作用距离是决定红外成像系统性能的重要指标,可直接影响红外成像光学系统的参数确定.基于作用距离的参数确定方法建立了探测器与作用距离、空间分辨率之间的关系,对光学系统的参数确定和性能评价具有重要作用.结合实例确定了红外成像系统光学的主要参数,采用非制冷凝视型长波红外探测器(工作波段为8mμ～12μm),在.特定的作用距离下,利用该方法确定的红外光学系统通光口径为90mm,F数值为1.     

地基分布孔径红外系统的作用距离模型

分布孔径红外系统（DAIRS）是目前军事强国在红外搜索跟踪系统领域的重点发展方向。作用距离是DAIRS最重要的参数指标之一,其大小由系统参数、目标和背景特性等决定。针对DAIRS的成像与信息处理特点,对系统的作用距离进行了研究,建立了DAIRS作用距离模型,分析了目标方位、探测器积分时间和瞬时视场等因素对DAIRS与传统扫描型系统作用距离的影响。该模型对DAIRS的设计具有一定的参考意义。     

信号处理对红外探测系统作用距离的影响

考虑了信号处理单元的频率函数对红外探测器输出信号的影响,推导了红外探测系统在探测器噪声限下的作用距离方程,对传统的作用距离方程进行了修正;给出了采用匹配滤波技术的信号处理系统和调制系统必须满足的关系及相应的作用距离方程表达式,为红外系统的设计和性能评估提供了正确的理论依据。     

红外系统对飞行弹丸探测地点选取的模型方法

红外系统捕获飞行弹丸时,必须保证该系统对飞行弹丸的作用距离大于弹丸到红外系统的距离,分析了传统的红外系统作用距离计算公式,考虑了弹丸在飞行过程中与红外系统之间的距离会随着飞行时间变化,而红外辐射在大气中的衰减随着波长和传输距离不同而变化,因此红外系统接收到的弹丸辐射会在弹丸飞行过程中随着时间而变化;同时考虑到弹丸在飞行中系统接收的红外辐射受天空背景影响和弹丸截面等效面积的辐射影响,从而重新提出了红外系统的作用距离模型。在简单弹道模型的基础上,计算并分析理论飞行距离与系统作用距离相互影响的关系,获得红外系统对弹丸发射过程捕获的最佳位置,为红外系统探测飞行弹丸的地点选取提供理论依据。     

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。     

机载红外搜索跟踪系统有效探测区域研究

针对机载红外搜索跟踪(IRST)系统在实际空战中发现概率过低的问题,论文尝试将作用距离与发现概率相结合,提出了有效探测区域的概念,并分别建立了水平、俯仰两种探测方式下有效探测区域模型;接着讨论了在复杂作战环境下,所建立的模型随发现概率、作用距离、大气透过率、目标飞行速度的变化情况。仿真结果表明,探测区域范围是随着上四种因素的变化而实时变化的,并且在两机相距百公里以上,气象恶劣、目标低速飞行时,有效探测区域仅仅是目标尾后上方很小的一块区域。机载IRST系统可以依据论文给出的变化关系,在探测过程中,动态建立信号视场中检测阈值与复杂因素的函数关系,以提高发现概率。论文为充分发挥机载IRST系统的作战使用性能提供了理论参考。     

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。     

无人机光电探测距离分析

针对低空消费级无人机这种低慢小目标,采用理论建模和对实验中飞行温度参数实测的方法,建立了目标红外辐射模型以及背景辐射参数模型,得到了与实测结果比较相符的红外探测距离。指出了对这类低红外辐射目标,对阳光反射和背景噪声必须精细估算才能得到比较准确的红外作用距离。另外,通过对分析结果的讨论,对未来无人机红外探测系统的设计提出了一些建议。     

复杂背景下玫瑰扫描红外探测系统作用距离评估方法

对复杂背景下传统作用距离方程无法准确评估红外探测系统作用距离的问题,提出了玫瑰扫描体制下复杂背景中不同辐射亮度区域被探测的概率计算方法,结合推导的玫瑰扫描红外探测系统作用距离模型,得出复杂背景下玫瑰扫描红外探测系统作用距离概率模型。基于红外热像仪采集的背景灰度计算玫瑰扫描红外探测系统响应脉冲幅值的计算方法,利用外场实测数据对该模型进行验证,并与实验结果进行了对比分析,结果证明改进后的概率模型能够一定程度解决复杂背景玫瑰扫描红外探测系统作用距离估算的问题,具有一定的实用价值。     

基于MODTRAN的红外系统作用距离变步长评估算法

在红外成像探测系统的作用距离评估中,要用到大气平均透过率参数,而它又是作用距离的函数,因而一般要用程序循环迭代的方法来计算作用距离。本文介绍了一种针对点目标探测的变步长作用距离评估方法,调用MODTRAN软件计算大气平均透过率和天空背景辐亮度,利用评估模型计算设定距离下的像元个数、信噪比和调制对比度,判断是否满足目标探测所需的最低性能指标,从而确定最大作用距离。在设定值与真实作用距离值相差较大时,采用较大的步长;在设定值与作用距离值相差较小时,采用较小的步长。相比固定步长法,可以在保持计算精度的同时,大大加快计算速度。     

海空背景凝视红外成像系统作用距离研究

针对凝视红外成像探测系统作用距离计算问题,在分析传统作用距离模型的基础上,提出基于图像目标信噪比检测依据的新距离计算模型.该计算模型全面考虑了目标与背景的对比度以及红外图像空间起伏噪声特性,给出了复杂背景限制下红外凝视成像探测系统作用距离计算公式.海空背景下舰载红外凝视成像系统探测距离计算实例表明该计算模型相对于原有计算模型能够更准确解决复杂背景情况下红外成像系统作用距离的估算问题.     

论红外探测系统的作用距离

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／#、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。     

红外搜索跟踪系统作用距离分析与计算

针对环境对红外搜索跟踪系统作用距离的影响,分析了传统作用距离方程中与环境有关的参数,进而改变了作用距离的表达形式.在新的作用距离表达式中,等效噪声功率充分反映了包括环境噪声因素在内的各类噪声的大小,通过分析探测器数字图像中噪声统计特性,并依据探测器灰度灵敏度估算了等效噪声功率,从而达到在不同的实际应用环境中估算红外系统...     

红外成像系统作用距离的估算

在红外成像系统中,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测,减少了系统的作用距离。从信号和噪声和统计特性出发。文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系,基于此推导了红外成像系统对点源目标的作用距离公式。对面源目标,重新确定了温差的概念,综合考虑目标的面形尺寸、观察等级和探测概率的要求,以MRTD为基准计算作用距离。编制了相应的软件,可以快速计算出不同探测概率下的作用距离。最后给出了计算实例。