红外投射器等效黑体温度

用来表示红外投射器辐射输出的等效黑体温度形式上可定义为产生与红外投射器相同信号辐射亮度的黑体目标所设定的温度。给出的解析表达式和图示法均能根据实际器件温度和特定的有源区衰减系数计算出黑体温度，后者对黑体特性偏离作了定量分析。一旦等效黑体温度值已知，就很容易计算出投射器信号辐射亮度和被其照射的成象试验装置所产生的信号电流。本分析在薄膜电阻器，硅桥电阻器和悬浮薄膜电阻器发射的红外投射器技术的比较中派上用场。     

国产电阻阵列动态红外景像投射器研制进展

介绍了上海技术物理研究所研制的128×128动态红外景像投射器的研制结果,特别对其主要参数,如温度和光谱特性,帧频,非均匀性以及串音作了深入的介绍,并阐明了电阻阵列动态红外景像投射器的发展方向.     

星载面阵成像型红外地球敏感器非均匀性校正

针对高轨面阵红外地球敏感器在轨温度交变引起的系统非均匀性变化现象,提出一种在轨非均匀性校正的光机设计方案。小型化、轻量化、长寿命的光机系统包括标定黑体组件和光学成像系统。在分析系统非均匀性校正机理和影响的基础上,重点研究了标定黑体组件和光学系统选型及设计之间的关系,并在地面验证了系统非均匀性校正效果。利用在轨地球成像数据对系统的非均匀性进行了效果评估,评估结果表明满足在轨应用要求。     

微桥电阻的辐射特性研究

随着微机械加工技术的发展,电阻阵列成为一种最具发展潜力的动态红外景象产生器。在半实物（HWIL）仿真系统中,它被用来对红外摄像机、导弹寻的器以及各种红外探测系统的实时性能进行测试和评估。电阻阵列采用电阻元作为其微辐射元,当电流流过时。电阻元产生热量进而产生红外辐射。通过控制流过每个电阻元的电流就可以控制电阻的温度,从而达到显示红外图像的目的。介绍了利用表面微机械加工技术研制的电阻阵列基本组成单元——微桥电阻的辐射特性．主要包括：微桥电阻介质膜红外光谱辐射率、等效黑体辐射温度以及温度分辨率等,并通过分析得出该微桥电阻具有低功耗、高等效黑体辐射温度的特点。能够满足中波和长波红外目标模拟的需要。     

仿真用红外动态场景模拟器现场校准技术

现今红外成像导引头在武器系统中的应用越来越广,在其研制过程中普遍采用红外动态场景模拟器作为实验室内的仿真测试设备,但目前国内还没有红外动态场景模拟器的计量标准,无法保证测试结果的准确可靠。文中设计了一种仿真用红外动态场景模拟器现场校准装置,实现对红外动态场景模拟器光谱范围、帧频特性、辐射温度、非均匀性、畸变等性能参数的现场校准,并取得了较好的试验结果。     

同轴全反红外光学系统自身热辐射测量方法

对红外光学系统自身热辐射进行了评估方式、计算方法和实验测量研究。首先,介绍并比较了两种自身热辐射的评估方式,即有效发射率和等效黑体辐射温度;其次,详细介绍了基于实验结果的自身热辐射的等效黑体辐射温度的计算方法;最后,利用自身热辐射测试平台,对同轴全反型红外光学系统的自身热辐射进行测量实验,并进行了误差分析计算。结果表明:自身热辐射的辐射出射度与光学系统有效F数的平方成正比关系,与透过率成反比关系,和自身热辐射的灰度输出与积分时间之间的线性系数成正比关系,计算出该同轴全反型红外光学系统的自身热辐射的等效黑体辐射温度为217.3 K,经测量和计算出背景模拟板的辐射亮度误差为8.5%,自身热辐射的灰度输出与积分时间的线性拟合系数的相对不确定度为0.2%,并说明探测器在510-4 Pa中具有良好的稳定性。     

电阻阵列红外景象投射器非均匀性实时校正

电阻阵列是一种出射式红外场景投射器,为了改善投射图像质量,提高半实物仿真可信度,需要对电阻阵列的非均匀性进行实时校正。对电阻阵列结构和原理的分析表明非均匀性表现为一种固定模式的空间噪声。对辐射像元响应特性的研究发现电阻阵列的输入输出呈现非线性特性,非均匀性的本质是辐射像元间响应特性的差异。基于先验信息对辐射像元驱动数据进行补偿,对电阻阵列的非均匀性进行校正。对辐射像元的非线性进行预处理,降低校正对先验测试数据的要求。采用分段线性插值实现在线校正算法,提高校正算法的实时性。数值仿真结果表明：该方法可将电阻阵列的非均匀性降低到1%以下,在128×128和256×256像元规模下均可保证200 Hz的处理速度。基本满足红外成像半实物仿真对图像质量和帧频的要求。     

基于电阻阵拼接的红外场景生成方法研究

针对基于电阻阵拼接的红外场景方法进行研究,先利用边缘融合进行图像拼接处理,得到一幅在重合部分存在亮度偏大的图像。对重叠部分每个像素的亮度进行加权处理,在此基础上进行各像素点的亮度叠加。使重合部分的像素点的亮度能够与非重叠部分较好融合过渡。电阻阵列的非均匀性问题也会使得拼接效果大打折扣,利用分段线性化的方法进行灰度非均匀性处理,得到最终的拼接效果图。经仿真验证,该方法简单快速,有效地校正了图像灰度非均匀性,并且能在保持图像清晰度的前提下,消除拼接缝,提高拼接图像的质量。     

大规模电阻阵红外景象产生器件的像素设计研究EI北大核心CSCD

电阻阵作为一种动态红外景象产生器件,在红外半实物仿真领域有着重要的应用。电阻阵可实现的规模与性能与红外微辐射像素列阵的设计有着密切的关系。文中从应用系统对大规模电阻阵器件的要求出发,结合电阻阵的工作原理,提出了像素驱动电路与MEMS结构一体化的设计方案,设计了规模可拓展的高占空比像素结构。通过采用高消光系数材料以及光学谐振腔结构,微辐射元的中波红外和长波红外的表面发射率达0.7。热力学仿真表明,通过合理的薄膜厚度和结构设计,微辐射元阵列的占空比达到51%,升、降温的热响应时间均小于5 ms,0.6 mW功率驱动下应力翘曲小于300 nm,长波红外表观温度可达582 K,中波红外表观温度可达658 K。结合设计方案提出了工艺制备方案,并通过小阵列流片初步验证了设计方案的可行性。该设计研究为国产大规模、高占空比电阻阵的研制指明了方向。     

基于电阻阵列的动态红外场景产生器发展现状

动态红外场景仿真技术是未来武器系统发展的关键技术之一,动态红外场景产生器是实现动态红外场景仿真的关键系统,电阻阵列是动态红外场景产生器的主要发展方向。本文介绍了电阻阵列红外场景产生器的基本结构和原理,并比较了该项技术的国内外发展现状。     

电阻阵列动态红外景像产生器

基于微机械加工技术发展起来的电阻阵列是动态红外景像产生器的一种。它可在半实物（HWIL）仿真系统中用来对红外摄像机、导弹寻的器以及各种红外探测系统的实时性能进行测试和评估。电阻阵列是以电阻元件为微辐射元,当电流流过时,电阻元产生热量,从而产生红外辐射。通过控制流过每个电阻元的电流就可以控制每个电阻的温度,从而达到显示红外图像的目的。电阻阵列具有其他红外景像产生器所不具有的特点,低功耗、大温度范围、高分辨率、高占空比等,适合于各种红外目标的模拟。文另介绍了其基本原理、发展现状、关键技术及发展动态等,给出了一些器件的典型参数。     

红外景像模拟器

介绍了红外成像制导半实物仿真系统中红外景像模拟器的组成和工作原理,对其红外景像生成技术进行了综述,并分析了几种应用较多和极具潜力的动态红外景像生成技术,如电阻阵列、液晶光阀、激光二极管阵列以及基于数字微镜器件的景像生成技术,指明了各种方法的优缺点和目前所达到的水平.最后指出了红外景像模拟器的一些性能参数,并阐述了对其性能进行评估研究的必要性.     

动态红外景像投影中的辐射度与噪声分析

针对半实物仿真中(HWIL)动态红外景像投影仪的设计,详细介绍了红外景像投影仪设计中辐射度与噪声方面的一些问题,具体关注了有效黑体温度的计算和影响有效黑体温度的因素,分析了投影仪阵列中处于关闭状态的像元的辐射度,描述了设计过程中不同种类投影仪可能出现的时间与空间噪声。     

金属布线结构对电阻阵列辐射均匀性的影响

介绍了动态红外场景模拟的电阻阵列单元电路结构,分析了地Vss压降对输出电流的影响。比较了两种不同金属布线的地电位压降,并用Spice软件进行了仿真,对128×128网格状金属布线结构的电阻阵列器件进行了测试,实际验证了仿真结果的可靠性。     

基于电阻阵列红外场景投射的准直光学系统设计

详述了一种大出瞳距红外准直光学系统的设计过程.该准直光学系统可以同时向被测系统投射准直的红外目标和干扰辐射信号,工作于中波红外波段,焦距150 mm,视场±4°,出瞳直径100 mm,出瞳距1000 mm.给出了最后的设计结果,光学系统设计接近衍射限,各项性能均达到设计指标要求.     

基于 DMD 中波红外场景仿真系统光源温度的研究

在对基于 DMD 红外场景仿真系统的研究中,为了提高仿真系统的性能,对黑体光源温度的确定进行了研究。首先,给出了黑体辐射的理论基础;其次,阐述了基于 DMD 的中波红外场景仿真系统的能量传递模型,然后分析了影响系统能量传递效率的两个因素,一是 DMD 能量传递效率,二是投影系统的透过系数;最后,给出了计算黑体温度范围的参数公式,通过 MATLAB 运算可以解出温度范围。     

基于MOS电阻阵的红外诱饵运动模拟

为了以较小代价验证红外制导 导弹对抗红外诱饵的能力,需要提高红外半实物仿真 水平,而基于MOS电阻阵的红外半实物仿真则是众多手段中最有效 的方法之一。利用MOS电阻阵对红外诱饵进行了模拟和仿真,并建 立了红外诱饵模型,尤其是红外诱饵运动模型。同时,在外场实 测了经红外诱饵运动轨迹校正后所建立的红外诱饵理论模型。结果表明, 红外诱饵运动轨迹模拟的逼真度是能否有效验证和提升红外制导导弹 抗红外诱饵能力的关键。