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《红外成像系统对目标的探测能力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2000年12月现代防御技术Dec.2000第28卷 第6期MODERNDEFENCETECHNOLOGYVol.28No.6X红外成像系统对目标的探测能力分析周 刚(海军大连舰艇学院指控信息系,辽宁 大连 116018)摘要:通过对红外热成像系统实验室综合性能参数MRTD(最小可分辨温差)在实用条件下的修正,提出了实际计算目标探测概率的具体方法和步骤,此方法可用来定量评价目标的可探测性和目标隐身技术措施及设计方案的效能。关键词:红外成像;探测概率;隐身技术中图分类号:TN215;TN919.8;TN911.73 文献标识码:A 文章编号:10092086X(2000)062004
2、1206AnalysisofTargetDetectionAbilityofInfraredImagingSystemZHOUGang(CommandandControlDepartmentofDalianNavalAcademy,LiaoningDalian116018,China)Abstract:Thispaperofferedapracticalmethodandstepstocalculatetargetdetec2tionprobabilitybyrevisingMRTD(MinimumRecognizableTemperatureDisparity)———syntheti
3、cperformanceparameterofinfraredimagingsysteminconditionoflaboratory,themethodcanevaluatequantitativelythedetectionoftargetandthetechniqueoftargetstealthandeffectivenessofdesignproject.Keywords:Infraredimaging;Detectionprobability;Stealthtechnique1 引 言近年来,夜视技术的发展,使红外热成像系统大量装备部队并广泛地用于侦察、制导和火控,使夜战能
4、力大为提高,对未来战争中的军用目标构成了严重的威胁。因此,如何定量地描述热成像系统对目标的探测能力,如何评价目标隐身技术的对抗效果和目标隐身技术措施及设计方案的效能是光电对抗领域中急需解决的重要课题。X收稿日期:1999211203,修订日期:2000201205作者简介:周 刚(19642),男,辽宁大连人,副教授,硕士,从事光电制导与对抗教学与研究工作。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.42现代防御技术第28卷2 目标背景的红外探测特征目标和背景的红外探测特征主要是指它们的红外辐射特征,主要
5、由它们本身的特征、工作状态、所处的环境及探测的时间因素决定。无疑,各类发热目标会被热成像系统所“揭露”,即使是无热源的“冷目标”,由于其与背景在比辐射率和热学特性上的差异,在吸收日照能量和散失这些能量的过程中,客观存在着目标与背景的等效黑体温差,因而“冷目标”也有被热成像系统探测到的可能性。热像仪接收到的信息是物体的辐射能,热图上的温差也就是辐射能量之差,并不是物体真正存在的温差。物体发射的红外辐射能量,除了与物体本身温度有关,还与它的表面发射率有[1]关。所以,即使物体各部分的真实温度相同,它们的表面发射率不同也可产生辐射温差。由于大气对红外辐射的衰减作用,改变了探测系统接收到的辐射
6、能的大小;同时,大气本身又是一个辐射体,大气辐射的存在及其起伏影响了目标和背景的辐射能的差别,即影响了它们的热对比度(亦即“视在温差”),尤其在远距离探测时,这个影响是不能忽视的。此外,探测系统接收到的能量,除了物体本身的辐射能外,还会接收到其他反射的辐射能。由于物体表面不是黑体,其发射率不为1,则反射率不为0。反射的影响有两种,即反射太阳的辐射和反射其他物体的辐射,太阳辐射不仅被物体吸收后使其温度升高,而且部分能量还直接从表面被反射到侦察系统。另外,在现场环境温度下各种背景辐射的能量在目标表面也会引起反射。另外,目标的形状,时空图形,高温部位特有的运动,特有的发射和其它因素使特定目标
7、显著不同于其它目标的特性,容易被红外侦察系统发现以及识别。目标离探测系统距离和其机动性也影响它的红外探测特征。以上诸因素都影响对目标的探测发现和识别,在具体分析时须加以考虑。实际在计算探测能力时,还要对已知成像系统的特性参数针对实际情况进行修正,因为系统的特性参数值是在实验室的特定条件下得出的。3 观察探测分级和最小可分辨温差(MRTD)在实际应用中的修正热像仪对目标和背景扫描形成热图,观察者则对热图进行判断,以便确定是否探测到了目标,进而再确
