红外成像跟踪系统作用距离等效测试方法与验证

考虑到大气环境条件、红外探测器的性能以及目标和背景热辐射特征等因素对红外成像跟踪系统作用距离的影响,针对红外成像跟踪系统作用距离的指标要求,在保证目标成像像素大小和目标与背景图像反差不变的情况下,提出了通过近距离小目标小温差等效替代的作用距离测试方法,并对等效测试的结果进行了远场动态试验验证,所得结果为红外成像跟踪系统的设计和作用距离评估提供了依据。     

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.     

红外测量技术在试验试飞中的应用分析

阐述了红外测量技术的优点及其在试验试飞任务中的主要应用,简要介绍了红外成像系统的工作原理;分析了飞行器红外辐射的温度特性和光谱特性,针对飞行器的红外辐射特性,提出了红外测量在试验试飞任务中应选用的测量波段;通过理论计算,分析和估算了红外测量系统的作用距离和测量精度等技术指标;结合工作实际,提出了红外测量技术在试验试飞应用中应注意的问题。     

背景杂波对红外偏振成像系统作用距离的影响

基于红外成像系统作用距离估算最小可分辨温差（MRTD）方法建立了红外偏振成像系统作用距离模型,分析了背景杂波影响下红外偏振成像系统作用距离。通过仿真发现,红外偏振成像系统作用距离是由目标/背景红外偏振特性、大气传输过程和观察方式等众多因素共同决定的,背景杂乱程度大幅影响红外偏振成像系统作用距离,偏振成像模式与强度成像模式依据应用条件的不同具有不同的优势。     

焦平面探测器红外成像系统探测作用距离估算

建立了焦平面探测器红外成像系统对红外目标的探测作用距离估算模型.该模型综合考虑了系统观测环境条件、目标红外辐射特性和焦平面探测器红外成像系统对探测作用距离的影响,能够有效估计系统对特定飞行目标的探测作用距离。依据该模型可科学地对红外成像系统的各关键技术参数进行论证计算,从而加强系统的顶层设计,为工程实践奠定理论基础,指导相关成像系统的研制过程。因此该模型具有十分重要的工程应用价值。     

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。     

雾状水幕降温衰减与水面目标红外隐身研究

为了提高水面目标的红外隐身性能,通过雾状水幕衰减计算,分析了水雾衰减性能;通过雾状水幕对复合平板的降温和遮蔽试验,测量了施加水幕前后试验板红外线信号衰减程度、目标温度时间响应特性.计算和试验表明,具有一定浓度的雾状水幕可以有效地衰减红外辐射的传输,同时可以在短时间内迅速改变试验板的红外辐射特征.根据红外成像探测模型,对水面目标应用雾状水幕前后的红外探测距离和成像距离的变化进行了分析.使用雾状水幕的水面目标红外发现距离降低了约25%,而红外成像距离降低了约19%.结果表明雾状水幕是一种有效的红外隐身方法,可在水面目标红外隐身方面推广应用.     

数字注入式仿真的红外侦察告警系统作用距离等效推算

作用距离是红外侦察告警系统一项重要的性能指标,一般采用外场动态飞行试验方法进行考核。飞行试验只能获得特定气象条件下的作用距离,为评估系统在不同气象条件下的作用距离,提出基于数字图像注入式仿真实验的红外侦察告警系统作用距离等效推算方法。介绍了电影回放式的数字图像注入式仿真实验模式,以及用于作用距离等效推算的数字图像的生成方法,给出了仿真实验应用实例,验证了该方法的有效性和精度。     

论红外成像系统的最大作用距离

作用距离是描述军用红外成像系统整机性能的一个重要参数。作用距离可以分为探测距离、识别距离和确认距离,其中以探测距离最大。根据红外成像系统、地球曲面和目标之间的几何关系,介绍了一种基于MATLAB的对地观察红外成像系统的最大作用距离计算方法。该值取决于整机所在高度、地球半径和目标高度。整机的实际探测距离或者对待研整机提出的作用距离指标不应该大于此值。     

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。     

光电跟瞄系统瞄准精度测试技术

为了提高多传感器光电跟瞄系统瞄准精度,提出了多传感器光电跟瞄系统瞄准精度测试的3种方法:像纸法、CCD法和靶标法。系统采用宽光谱大口径平行光管,结合光电跟瞄系统的激光、红外和电视分系统,实现激光与红外/电视瞄准线高精度测试。详细介绍了每种测试方法的工作原理和主要误差来源,建立了实验测试环境,分别用像纸法、CCD法和靶标法对同一光电跟瞄系统红外、电视、激光传感器的瞄准线之间的偏差进行了测试和误差分析。结果表明,靶标法测试误差源少,精度能够达到4″,适用于高精度光电跟瞄系统瞄准精度测试。     

红外图像的非均匀性及其仿真

分析了红外成像系统非均匀性产生原因、特点，总结均匀性校正方法，提出非均匀性描述及仿真方法。     

红外成像导引头闭环注入式仿真试验系统设计及一致性分析

闭环注入式仿真是开展红外成像制导武器对抗及其复杂环境适应性试验的一种有效手段,它在传感器被图像仿真计算机和图像注入接口设备取代的情况下,采集导引头的框架角数据,实时仿真生成红外数字图像,并通过注入接口设备直接注入到导引头信息处理电路中进行试验。分析了闭环注入式仿真试验的工作原理,设计了仿真试验系统的软硬件平台、工作时序,理论计算了仿真试验系统产生的失调角延时和失调角误差,并利用搭建的仿真试验与导引头实际工作一致性分析平台,分析了因失调角延时和失调角误差导致导引头输出的偏航、俯仰角速度误差和制导精度误差。仿真结果表明:仿真试验与导引头实际工作条件是一致性的,设计的仿真试验系统较为科学合理,该结论可为开展红外成像导引头闭环注入式仿真试验提供理论支撑。     

舰船红外成像目标智能跟踪算法研究与实现

研究了舰船红外成像目标的智能跟踪技术。通过对成像阶段和跟踪算法的分析,提出了一种新的复合跟踪算法,对MAD跟踪算法和形心跟踪算法作了改进,跟踪算法之间的切换依据高亮点数原则。设计了一个舰船红外成像目标智能跟踪系统,硬件平台是以TMS320C6201芯片为核心、采用DSP+FPGA技术构建的。为了保证跟踪系统的智能性和稳定性,提出了置信度因子和局部分割技术。外场实验表明,该跟踪系统能够对目标进行稳定、智能的跟踪。     

红外动态景象仿真中光学系统效应仿真

在采用数字图像注入方法对红外成像跟踪搜索系统或红外预警系统进行仿真试验中,红外动态场景仿真是仿真系统的核心技术,而光学系统效应仿真是红外动态场景仿真中的重要部分。由于仿真对象为非相干红外成像系统,光学系统效应可以只考虑其能量域内成像效应和像弥散或能量分散效应。光学系统质量一般用调制传递函数描述,可由调制传递函数计算点扩展函数,并建立基于点扩展函数的光学系统效应模型。只要调制传递函数给定准确,此方法建立的光学系统效应仿真模型的逼真度便有保证,而调制传递函数可以通过普通的光学系统测试方法获得。     

红外成像系统噪声测量仿真研究

介绍了红外成像系统的噪声模型和测量方法,首先分析了二代红外成像系统不同于一代红外成像系统的特性.将红外成像系统噪声按时空三维空间划分为7个分量,就三维噪声各个分量表现方式进行了分析,并给出了不同红外成像系统的主要噪声分量;其次,结合噪声模型给出了红外系统噪声测量方法;最后给出了实验结果,对模型结合实测数据用于噪声仿真进行了尝试,并在某试验中得到了初步应用.     

基于Lighttools和Matlab的内辐射杂光分析方法研究

针对红外系统内辐射杂光对系统成像影响严重的问题,以一个具体红外系统为例,基于Lighttools和Matlab软件,提出一种适用于红外系统的内辐射杂光分析方法。针对分析结果所确定的需要重点消除杂光的表面,提出了相应的杂光消除措施。经验证,该方法对于寻找内辐射杂光来源,消除内辐射杂光具有很好的效果和适用性。     

表征光电成像系统性能的两种不同方法

比较了表征光电成像系统性能的两种方法———最小可分辨温差法/最小可分辨对比度(MRTD/MRC)法与三角形方向辨别(TOD)法在测试样条、测量方法、适用范围、性能预测精度等方面的差别,分析了这些差别的产生机理,展望了TOD法在未来光电成像系统性能评估和测试领域的应用。     

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.     

一种红外成像系统现场性能预测方法

分析了红外成像系统现场性能预测的传统方法,针对传统方法的不足,提出了一种红外成像系统现场性能预测的新方法。该方法从外场实拍热图像中获取目标和背景的平均温差,然后利用TOD准则和目标概率传递函数,得到目标和背景表观温差与红外成像系统探测识别性能的关系,实现典型目标在外场典型环境下的探测识别概率预测。结果表明,该方法与试验数据有一致性。