负折射对海上光电传播特征的影响分析

由于可见光、红外等光电设备对近海面(50 m范围内)的低空目标进行跟踪探测时受大气折射效应影响显著,导致探测距离增大或缩短,伴随出现多目标现象,增加了系统的虚警概率,干扰目标的跟踪.基于近海面海气通量算法与射线跟踪算法建立海上光电传播特征评估模型,并利用2009年12月在黄海北部某海域开展的负折射环境下光电探测的实验数...     

海面环境中红外偏振成像系统作用距离模型

诸多实验证明海面辐射具有偏振特性,目前还没有有效的红外偏振成像系统的海面目标探测能力的相关理论。利用T. Elfouhaily提出的海浪方向谱模型反演出海浪高度分布;通过一种基于Monte-Carlo光线逆追踪的方法分析了海面的红外偏振辐射特性;根据Stokes矢量分量的噪声特性建立了Stokes矢量各分量的最小可分辨温差值(MRTD)计算方法;并在此基础上,利用Stokes矢量分量的MRTD与场景的表观温差(ATD)的差异建立了海面环境中的红外偏振成像系统作用距离模型。     

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。     

搜索雷达对海面目标的探测距离计算

由于低的擦地角使得舰船的后向散射几乎不能离开海面的多径传播，因此雷达探测这些海面目标出现了接收到的回波功率Pι与距离R^8成反比的关系。本文在讨论了基本原理后，指出了雷达对海面目标的探测距离能否达到“视距”要进行定量分析。文中提出了某些模拟情况下的计算结果。     

星载红外传感器探测距离研究

基于最小检测信噪比准则，研究了在考虑背景环境下星载红外传感器最大探测距离的估计方法。分析了星载红外探测系统目标的背景辐射特性，在此基础上推导出在考虑背景情况下星载红外探测器的探测距离方程，并对其进行分析。这可以为星载红外传感器系统的设计提供理论指导。     

红外目标探测距离的估算

红外热成像系统探测距离的估算,对于提高红外系统设计水平,降低成本,缩短研制和生产周期都有非常重要的作用.但是探测距离受很多因素,如目标特性,大气传输、热成像系统参数等的影响,这使得红外热成像系统探测距离的估算难度大大增加.传统的红外作用距离估算一般是将大气透过率视为常数的,这会带来很大的误差.本文考虑了大气气溶胶模式下大气透过率随环境的改变,给出了更为具体的红外目标探测距离的表达式.通过编制程序和查找相关数据,计算了热成像系统对点源和扩展源的探测距离.     

基于海面粗糙度的舰船尾流红外探测

从尾流表面与周围海面粗糙度不同的现象出发,在建立粗糙海面辐射模型的基础上,计算比较了探测天顶角及海面风速变化时尾流与周围海面的红外辐射差别.针对不同的气象和温差条件,分析了探测中可能出现的各种结果及其影响因素.结果表明,尾流与周围海面不存在温差也可探测到尾流,低气温时两者表观温度差最高接近5℃;存在温差且气温较高情况下,随着天顶角的增加,探测图像上尾流相比周围海面会出现先暗后亮的变化.     

地空红外探测距离推算方法探讨

由红外探测系统理想作用距离方程出发,详细分析了红外目标辐射强度、天空背景辐射强度、大气透过率等因素对地空红外探测距离的影响,给出了探测距离的推算公式.     

红外导引头对巡航导弹的探测距离研究

巡航导弹体积小和低空飞行的特点,使得其具有目标红外辐射强度小、地面背景干扰大以及低空大气对其红外辐射的透过率低的优点。为了准确计算红外导引头对巡航导弹的探测距离,文章对巡航导弹的红外辐射特性以及地面背景的红外辐射特性进行了分析,进一步建立了红外导引头对巡航导弹探测距离的计算模型。提出了利用图解法对作用距离方程进行解算的方法,提高了作用距离模型的计算准确度。利用所建模型计算了某中距离红外导引头对一种巡航导弹的探测距离。计算结果表明,导引头对该巡航导弹的探测距离远小于对常规空中目标的探测距离,尤其在8μm～12μm波段,迎头方向无法探测。     

基于探测距离的军用红外探测器分类

介绍了在引入地球半径的理想条件下计算红外探测器最大探测距离(L)的方法.指出最大探测距离与探测器所在位置的高度以及点源目标的高度密切相关.根据探测距离的量值,可以将军用红外探测器分为3类:第Ⅰ类,探测距离L＜50 km;第Ⅱ类,50 km≤L＜500 km;第Ⅲ类,500 km≤L＜1500 km.     

海面目标天基红外探测概率研究与分析

天基红外成像侦察有着常规空基、地基、海基军事侦察手段无法比拟的空间优势,业已成为世界上各大军事强国重点发展的一项重要的军事侦察技术。首先,从海面目标的天基红外探测条件出发,推导出极限探测条件下的阈值信噪比和目标等效条带数的数学表达式。然后,以此为基础得出海面目标天基红外探测的探测概率公式。最后,分析了噪声等效温差、探测器瞬时视场、卫星轨道高度、目标与背景的零视距的实际等效温差、目标临界尺度以及大气透射率对天基红外目标探测概率的影响。研究表明对于大温差、大尺度的海面目标,天基红外探测的探测概率相对较高,但在大气透射状况一般时,要通过天基红外观测平台探测小温差、小尺度海面目标较为困难。研究结果对天基红外探测器的研制与设计具有一定的借鉴意义。     

适于制冷型红外侦测系统的作用距离修正模型

提出了一种适于制冷型红外侦测系统的作用距离修正模型。分析了传统作用距离模型的局限性,考虑实用中冷阑、背景辐射和像差对制冷型红外侦测系统作用距离的影响,分别从探测率D*、信噪比SNR和像差参数τs三个方面对传统作用距离模型进行了修正,并针对导弹和飞机两种典型目标开展了红外侦测试验,结果表明：相比传统模型,修正后模型计算结果更符合实测情况,准确度明显提高。可为制冷型红外成像系统设计时的性能指标论证提供参考,也可用于指导红外系统实用时的优化布站。     

水果内部品质近红外动态在线检测研究进展

近红外光谱技术具有无损检测、分析效率高、速度快、重现性好,适于现场检测和在线分析等特点,并已渗入到各个领域,在提高生产技术水平和改善产品质量方面发挥着重要作用。本文简述了水果近红外光谱在线检测原理和方式及动态在线检测装置的组成,并介绍了在线检测的控制过程及在线检测分析软件。总结了国内外近红外光谱技术在水果内部品质在线检测与分级方面的应用情况,并分析水果内部品质在线检测与分级中存在的问题,指出了水果内部品质近红外光谱在线检测的进一步研究方向。     

海面复杂红外场景仿真系统

针对红外成像反舰导弹导引头视景的仿真问题,建立了海面复杂红外场景计算机仿真生成系统。对于视景的空间参数,首先给出仿真在用于描述空间关系的坐标系的定义以及它们之间的关系,然后分别分析了物体和背景的空间参数解算策略;对于场景的红外特性,从各个物体的红外特性、海面背景红外特性以及大气红外特性三个方面进行讨论。最后,给出整个仿真系统的运行流程。实验表明,该仿真系统能够有效的实现海面复杂场景的仿真,可以用于与红外成像反舰导弹相关的仿真研究中。     

T/R-R高频地波雷达舰船探测范围分析

基于目标回波和海杂波、大气噪声相对强度,理论分析及仿真研究了T/R-R高频地波雷达系统对舰船目标探测范围。分别分析了单基地(T/R)、双基地(T-R)高频地波雷达方程;基于T/R、T-R雷达系统海杂波理论模型,仿真了高频地波雷达一、二阶海杂波谱;提出了计算加权平均信杂比方法,从信杂比的角度分别确定T/R、T-R高频地波雷达系统的探测范围,T/R-R高频地波雷达系统的探测范围为T/R和T-R系统探测范围的组合。     

基于三角面元波面分割的海面红外成像仿真

从海面小波面法线出发,采用海浪谱模型模拟海面的形态,提出一种新的简便算法,将海面各小波面划分成三角面元,通过求三角面元的法向量来计算海面发射率,大大降低了计算的难度。其次,综合考虑海面自身热辐射及海面反射天空、太阳辐射和探测器与海面之间的大气路径光谱辐射,建立海面红外辐射模型。最后,生成海面红外辐射的灰度图像,并给出在不同探测器天顶角下的仿真结果。通过结果分析,该方法可以有效地模拟海面红外辐射特性,仿真的红外图像对于舰船红外仿真研究及红外探测具有重要意义。     

海环境近区电磁散射特性模拟测试及统计分析

利用实验室内海环境模拟系统,在造波水池内模拟生成满足海谱分布的海浪,测试获取近距离窄波束照射条件下海面后向电磁散射回波数据,统计分析了模拟海面散射系数与入射角、方位角、测试频率等的关系.测试结果表明,在近距离窄波束照射条件下,海面后向散射信号起伏更加剧烈,散射情况更加复杂.     

激光红外热成像铝合金表面裂纹检测表面处理的研究

通过搭建激光红外热成像检测平台,对已制备的铝合金光滑表面及表面处理后裂纹缺陷试样进行检测,对裂纹处的红外热图和温度数据进行分析,并且为了突出表面处理检测效果,用差动式检测方法对比在不同功率下表面处理前后温差变化。实验结果表明,随着功率的增大,裂纹缺陷表面处理前后的温差都存在温差增大的变化,但是表面处理后裂纹缺陷温差变化更加明显。相同功率条件下,裂纹缺陷表面处理后温差幅度远大于表面处理前的温差幅度。可见对激光红外热成像铝合金表面裂纹检测进行表面处理,明显提高其热吸收率,而且相较于表面处理前,经过表面处理后,所需更小的功率,就能取得更大温差,检测效果更好,可检测性更强。     

一种制冷型红外近景成像系统的无调焦设计

针对制冷型近景成像红外光学系统,讨论了近景系统调焦量对系统冷反射的影响,分析了在定焦近景成像系统中采用无调焦设计的必要性,以及如何选取合适参数提高系统景深、如何选取材料进行无热化设计从而实现无调焦的设计方法。基于320×256中波制冷探测器,设计了一个焦距为20 mm、F/4的无热化红外光学系统,该系统景深范围可以覆盖成像范围(1~10 m),且在-40~55℃的温度范围内实现无调焦清晰成像。     

大气透过率对红外系统作用距离的影响分析

红外系统的作用距离是评价系统探测能力的重要性能指标。研究了大气传输介质对中红外探测波段的影响,计算了典型飞行目标中红外辐射在大气中的传输,分析了红外系统作用距离随相对湿度和大气能见度的变化。结果表明:红外系统作用距离随相对湿度的增加而减小,随能见度的增加而增大。对于800 K的目标,在能见度小于8 km的浑浊大气中,8~12 μm 探测波段的作用距离大于3~5 μm。在中等及良好能见度时,8~12 μm探测波段的作用距离小于3~5 μm波段。为红外探测跟踪系统的设计、性能指标考核与评价提供参考。