大疆无人机目标红外辐射特性测量及温度反演

随着无人机技术在各个领域崭露头角,无人机目标在红外波段的辐射特性成为人们非常关注的问题。本文首先对中、长波红外探测器进行辐射定标,针对飞行中的无人机目标的辐射特性进行测量,对飞行状态下的无人机目标的温度进行了反演,分别采用了单波段、双波段比色法、基于黑体校正的双波段法进行探测,结合实测数据对上述各种方法进行了分析对比,对测量结果进行了精度分析并给出误差源。结果表明,实验中的无人机中波辐射强度约为0.04 W/sr、长波辐射强度在0.5 W/sr左右,采用基于黑体校正的双波段测量方法能极大提高无人机目标温度反演的精度。反演温度的绝对误差降低至2 K,相对误差仅为0.5%左右。     

红外搜索跟踪系统的像移补偿设计分析

针对面阵凝视器件运用到红外搜索跟踪系统中出现的图像拖尾问题,分析了造成像移的原因。利用齐次坐标变换关系,推导出周视搜索过程中的像面位置方程和像移速度方程,通过对周视搜索过程中扫描像移的建模分析,指出了补偿后的剩余像移量范围。提出一种动态扫描凝视补偿方案,确定了凝视补偿扫描器的频率、摆角和速度准确度等参数。并对信号进行傅里叶频谱分析,确定了补偿扫描器的伺服控制系统带宽。     

一种实时视轴跟踪的IRST系统像移补偿控制技术

针对面阵凝视器件运用到红外搜索跟踪(IRST)系统中出现的图像拖尾问题,为解决方位搜索转台变速运动下高质量的IRST系统像移补偿,提出一种实时视轴跟踪的IRST系统像移补偿控制技术。基于方位搜索转台速率实时感知的振镜高速、高精度控制策略,实现了对像移的准确补偿。采用高精度M/T测速算法实现了像移的准确计算,通过对振镜电机建立控制系统模型,开展了振镜补偿控制算法仿真研究。实验室成像测试结果表明,在方位搜索转台任意变速运动下,靶标成像清晰无拖尾,成像效果与凝视型几无差别。     

近红外偏振探测器校正方法

近红外偏振探测器是近年来一种新的探测器结构,它将光栅附在了焦平面探测器的表面.为了解决光栅透射率和角度不均匀对线偏振度测量的影响,采用了一种新的线偏振度求解方法.该方法对光栅透射率和光栅角度进行了校正,消除了光栅透射率和光栅角度不均匀性对线偏振度测量的影响,理论上表明了红外偏振成像质量与光栅透射率和光栅角度无关.实验结果显示,在使用黑体作为标定光源和不考虑偏振像元之间串扰的情况下,采用原有的计算方法得到的结果是真实值的14%~24%,透射率校正后的结果是真实值的80%~120%,透射率和角度校正后的结果是真实值的96%~104%.