两种大气辐射传输软件在红外探测系统性能仿真计算中的应用及其比较

本文介绍了大气辐射传输软件FASCODE和LOWTRAN,通过对两种软件在红外探测系统性能仿真计算中的应用,比较了仿真计算结果的差异,分析了造成误差的原因.最后得出结论:光谱辐射特性研究宜选用FASCODE,而光谱带的辐射特性计算宜选用LOWTRAN.     

基于视场分割方式的宽视场高光谱成像系统的辐射匹配技术

视场分割方案是实现宽视场高光谱成像的可行途径之一,成像系统除了空间上需要配准外,辐射亮度也需要匹配.本文主要分析宽视场高光谱成像仪的视场拼接技术的辐射匹配原理和匹配要素,简要介绍了实现途径,通过该途径,成功地实现了一种机载高光谱成像仪的视场拼接,给出了该宽视场高光谱成像仪的飞行试验结果,试验显示辐射匹配结果良好,通过光谱曲线的对比,精度在系统误差范围内.     

成像光谱仪光谱定标

成像光谱仪是谱像合一的新型光学遥感器.成像光谱仪的光谱定标是辐射定标的基础,准确的光谱定标是获得地物正确光谱信息的必要条件.介绍了成像光谱仪光谱定标的原理和几种光谱定标方法,并对国内成像光谱仪光谱定标技术进行了展望.     

基于FTIR的目标背景辐射测量方法研究

介绍了用FTIR光谱仪进行目标背景辐射测量的方法,通过黑体对系统的光谱响应进行标定,得出系统的仪器响应函数IRF.分析背景辐射和大气的衰减作用对目标红外辐射的影响.应用MODTRAN大气辐射传输软件计算大气辐射等相关参数,给出了大气透过率谱以及测量得到的大气背景辐射谱.     

大气光谱透过率的实时测试

介绍了光谱辐射测量装置和测量大气光谱透过率的原理及方法。该方法可以提供目标辐射特性测试现场的大气光谱透过率,用以精确修正目标光谱辐射量,从而提高目标红外辐射野外测量的准确度。     

由黑体Dbb*确定峰值Dλ*以及黑体波段D△λ*--G因子的计算

介绍了G因子的概念和确定方法.常规黑体Dbb*和相对光谱响应测量结果加上黑体辐射特性数据便可计算G因子.同时介绍了波段G因子及其计算方法.     

瞬态光谱测量技术与多光谱辐射测温技术的巧妙结合——用于测定火工药剂的燃烧温度

为了准确测量火工药剂的燃烧温度,分析了火工药剂的燃烧辐射特性,利用瞬态光谱测量技术测定了几种典型火工药剂燃烧火焰的辐射光谱曲线.在分析典型火工药剂的燃烧辐射光谱曲线的基础上,根据多光谱辐射测温技术的工作原理设计和研制了一种具有12个测试通道的多光谱辐射测温系统.采用黑体炉对该系统的稳定性和准确性进行了验证.最后以某火工...     

可见光与红外融合图像反射与辐射光谱分析

可见光图像与红外图像融合是近年来热门的研究领域.根据日光的光谱分布、目标的反射系数以及黑体的红外辐射,详细分析了人体、深色涂层、高温玻璃杯等常见目标的反射辐射光谱分布和红外辐射光谱分布.利用研制的可见光与红外融合图像采集系统,采集了常见目标的可见光与红外融合图像,得到了从可见光波段到红外波段融合图像的全光谱曲线.对可见光图像和红外图像进行了对比,比较的结果表明,融合图像具有包含反射辐射和红外辐射的双重特性,使其光谱从单一的可见光波段或者红外波段拓展到从0.39 μm到15 μm的全波段.融合图像的信息量增加的根本原因是光谱信息的叠加.     

针对不同光谱类型恒星的大气透过率仪定标测量研究

介绍了利用夜晚恒星辐射测量整层大气透过率的仪器及定标方法.基于已有的研究工作基础,利用Visual C++6.0开发和完善了整层大气透过率采集程序,使仪器具有自动采集数据功能.利用整层大气透过率测量仪对不同光谱类型的恒星分别进行了测量定标实验,对测量数据进行了分析和处理,得到了六大类光谱恒星在大气层上界的仪器测量值.基于夜晚整层大气透过率测量多目标定标原理,在完成各大光谱类型的恒星辐射定标测量后,就能进行仪器的实时大气透过率测量.     

红外高光谱成像仪的系统测试标定与飞行验证

红外谱段是高光谱遥感中非常有用的波段,由于红外波段的能量小、焦平面探测器研制难、红外背景辐射大等原因,红外谱段的高光谱成像系统并不常见,目前仍然处于仪器发展阶段.本文介绍了一台机载热红外高光谱成像仪,它在8.0~12.5μm的光谱范围内可得到180个波段的光谱信息,光谱分辨率优于44 nm,光谱定标精度优于1 nm.仪器观测总视场14°,空间分辨率优于1 mrad,噪声等效温差优于0.2 K@300 K(平均).仪器于2015年5月开展了实验室辐射标定和光谱标定,并于2015年6月在中国浙江舟山开展了飞行试验,获取了指定区域的红外高光谱图像,处理结果表明红外高光谱数据立方体可以有效地反演地表温度和地表辐射率,反演的发射率曲线可以用于地物识别.     

连续信号频域分析的教学内容编排方式

本文介绍连续信号频域分析教学内容编排方式。它首先用正交积分变换的概念引入连续信号的傅里叶变换FT;然后基于FT的延迟性质推导时域理想冲激序列的频域理想冲激序列谱,最后利用此FT对和FT的时域卷积定理及频域卷积定理导出周期信号的离散谱和采样信号的周期谱,并给出了周期信号的傅里叶级数FS展开式和证明了频域采样定理和时域采样定理。这种新的教学编排方式的优点是叙述简明、条理清晰,而且较深刻地阐述了FT理论与FS理论及采样定理的关系,有助于学生学习和掌握连续信号频域分析技术。     

镁/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)红外诱饵的红外辐射特性研究

从镁/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)红外诱饵的燃烧辐射机理入手,描述了镁/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)红外诱饵的红外辐射特性,给出了光谱辐射特性曲线,对MTV红外诱饵的对抗特性及其不足进行了分析,提出了拓展光谱辐射范围的技术途径.     

面源红外诱饵技术特性及材料组分研究

介绍了国外2种典型面源红外诱饵的技术特征,对红外成像制导导弹制导过程进行了分析,研究了面源型红外诱饵干扰红外成像制导导弹的干扰模式,分析了面源型红外诱饵的光谱辐射特性、辐射对比度、辐射时间特性和辐射面积特性,探讨了2类主要面源型红外诱饵材料的化学组分及燃烧辐射特性等.     

双色导引头的光电对抗与双色干扰诱饵

紫外／红外双色制导是一种先进的红外点源制导,能够对抗红外干扰机和红外诱饵弹等常规干扰,因而采用此制导技术的近程防空导弹对低空战斗平台构成严重威胁。文中以最早应用此技术的美国改进型尾刺（ＳｔｉｎｇｅｒＰＯＳＴ）导弹为实例,对双色制导的干扰作了一些研究。首先,从玫瑰线扫描、双模制导和双色识别等三个主要方面详细地阐述了双色制导的抗干扰原理;在此基础上讨论了紫外／红外复合烟幕的双波段衰减特性、双色有源干扰机的信号模式和等离子体气悬体的干扰方法,指出了几种干扰技术的应用前景;然后详细分析了一种有效干扰途径———双色干扰诱饵。根据目标的光谱特性计算了目标的双波段辐射比,给出了诱饵的双波段辐射强度及相关特性的要求,并讨论了诱饵的投放;最后提出诱饵研究中尚需解决的两个问题：双色辐射比和紫外暗点。     

Reflector antenna fields--An exact aperture-like approach

A new computational approach is presented which allows fast analysis of radiation from large reflector antennas. For an aperture a Fourier transform (FT) relationship does exist between far-field and aperture distribution. Accordingly, the far field can be exactly reconstructed from the knowledge of approximately one sample per lobe (Shannon-Whittaker theorem applied at Nyquist rate). The finite reflector curvature introduces an extra factor in the radiation integral so that the radiation integral is no longer a FT. In order to overcome this difficulty a new pseudosampling expansion, which explicitly takes into account the extra factor, is developed. For parabolic reflector the sampling functions are related to the Fresnel integrals, and the far field can be exactly reconstructed in terms of aperture far-field samples, which can be computed using the fast Fourier transform (FFT). Numerical computations and error analysis show the excellent performance of the method, which can be generalized to deal with arbitrary reflector surfaces and near-field evaluation.     

飞行器的红外特性

飞行器红外特性研究对许多工程问题有重要意义。文中讨论了飞行器的三种主要红外辐射源即羽流,热空腔－羽流组合体,蒙皮的红外特性。较具体地讨论了飞机在非加力和加力状态下三种辐射源的辐射特性,包括空间特性和光谱特性。同时提供了实测数据作比较,还讨论了飞行器红外特性计算方法的发展及评估。     

Characterization of fiber Bragg gratings using spectral interferometry based on minimum-phase functions

The focus of this paper is on interferometric systems that utilize spectral interferometry based on minimum-phase functions (MPFs) to fully characterize any fiber-Bragg-grating (FBG) spectra without exceptions. The approach presented involves sending a broadband light source (e.g., a short laser pulse) into the FBG of interest and using an optical spectrum analyzer (OSA) to record the spectrum of the interference between the reflected pulse from the grating and the time-delayed version(s) of the original short pulse. The square root of this measured spectrum, which yields the Fourier-transform (FT) magnitude of the input-pulse-sequence electric-field envelope, is then processed to uniquely recover both the phase and the amplitude of the FBG spectrum. The underlying principle for this unique recovery is that by construction, the input pulse sequence sent to the OSA is close to an MPF; thus, it is possible to recover its FT phase spectrum using only the measurement of its FT magnitude spectrum. This is an important result since, by merely measuring the FT magnitude, the entire complex spectrum of the grating can be recovered. Furthermore, this technique can conveniently be used to simultaneously characterize more than one FBG, using a single FT magnitude measurement. This technique has important advantages over existing techniques: a higher resolution and the ability to use longer duration laser pulses.     

高超声速流场中CO2的红外辐射研究

文中针对高超声速绕流场中驻点线上的CO2气体展开了辐射光谱的相关研究,分析了CO2 对 整个高超声速目标的红外辐射产生的影响。研究了以球体作为飞行本体,通过计算流体力学的方法,描述高超声速流场中驻点线的物理状态以及CO2的含量变化。以此为基础,通过逐线法计算了不同 飞行条件下绕流场中驻点线上CO2的辐射光谱。估算了发生烧蚀现象时,CO2的辐射光谱。通过理论 计算,发现在典型的高超声速飞行状态下,无烧蚀的纯空气高超声速流场中驻点线上CO2 的红外辐 射远小于飞行器本体的红外辐射。而在有烧蚀的情况下,激波层中的CO2的红外辐射将不可忽略。     

水雾对红外光谱遮蔽衰减特性研究

从理论上简要阐述了水雾对红外光谱的遮蔽衰减特性,用朗伯—比尔定律描述、分析了红外光谱在辐射传输过程中辐射经水雾吸收和散射后的能量变化.同时用米氏散射理论解释、计算水雾粒子的散射系数、消光系数并考虑路径辐射过程其他因素的影响.并且通过检测评估说明了水雾对红外辐射能量的遮蔽衰减特性.     

烟火技术对抗双色制导导弹的方法研究

红外诱饵弹以其能够产生很强的红外辐射和同飞机具有相似的红外光谱特性而被广泛地应用于对抗红外制导导弹，而双色制导武器却对红外诱饵有很强的抗干扰能力．着重研究红外诱饵的紫外辐射特性，并根据双色制导武器的特点，对利用烟火技术干扰双色制导武器进行理论分析，提出了使用烟火技术干扰双色制导武器的方法。