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1、第19卷第4期光电技术应用Vol.19,No.42004年8月ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATIONAug.2004红外系统作用距离的实验测试方法蔺建英,孟庆利,王智平(91245部队,辽宁葫芦岛125000)摘要:阐述了通过实验测试计算红外系统最低可探测信噪比来计算其作用距离的方法,计算了实验所用红外源在2～5.5μm波段内的红外辐射强度,以及水平路程上2～5.5μm红外波段大气光谱透射比,给出了实验测试的意义.关键词:红外系统;作用距离;可探测SNR;实验测试中图分类号:TN215文献标识码:ATestMethodofDetectionRa
2、ngeforIRSystemLINJian2ying,MENGQing2li,WANGZHi2ping(91245ArmyUnit,Huludao125000,China)Abstract:ThisarticledescribesatestmethodofequivalentminimumSNRininfraredsystemsforesti2matingitsdetectionrangeandcalculatestheinfraredradiantintensityofinfraredsourceusedinexperi2mentalwithin2～5.5μmwaveba
3、ndsand2～5.5μmwavebandsinfraredatmospherespectrumtransmis2sionratioinhorizontaldistance.Finallyitshowsusthetestsignification.Keywords:infraredsystems;detectionrange;detectableSNR;test红外系统对特定目标的作用距离(有效探测Detector1mmdiaInSbPhotodiode距离)是其一项重要指标;对于给定的红外系统,SpectralRange2～5.5μm,pk～5.03(pk)/cmHz1/
4、2在计算其对某一目标的最大作用距离时需用到D/W@pk1.0×1011红外系统信号处理电路的最低信噪比、探测率Bandwidth(/3dB)/HzDC-50k3D等参数,而依据红外系统给出的参数计算出光学系统通光孔径的直径8.8mm的作用距离与其实际达到的值存在较大的误差;光学系统的光谱透射比0.6通过实验测量出红外系统对一个已知参数的红1.2实验所用红外源外源的作用距离,再依据红外系统给出的其他参实验所用红外源的红外线辐射元件为乳白数可反算出其最低可探测信噪比,采用实验测试石英电热管,乳白石英管表面温度为1000K,发计算出的最低可探测信噪比计算红外系统对其射率为96%,
5、发热面长度为270mm,直径为它目标的最大作用距离能够得到与实际探测距14mm,数量为4支,红外辐射窗口直径为离接近的结果.300mm.1红外系统和实验所用红外源简介2实验测试过程1.1LN-6红外系统实验时的气象条件:温度16℃,相对湿度为LN-6红外系统是美国光电系统公司生产65%,大气能见度为15km,实验地点海拔高度为的小型红外系统,其主要参数如下:2m.收稿日期:2004-06-22作者简介:蔺建英(1962-),男,硕士,工程师,研究方向为光电测量.第3期蔺建英等:红外系统作用距离的实验测试方法15首先红外系统加液氮制冷、通电,红外源加段内的辐射出射度为:电,待
6、红外线辐射元件表面温度稳定后,将辐射M2.0～5.5μm×96%=3.538×96%窗口对准红外系统光学接收窗口,由近到远移动2=3.3964(W/cm).红外源,检查红外系统的输出信号,当系统没有乳白石英电热管的辐射面积按如下方法计输出信号时,将红外源向近距离移动,直到系统2算,正面取为270×14=3780(mm),视线背面能够输出稳定的信号,测量此时系统与红外源的考虑遮挡取其面积的30%,即270×14×30%=距离,实验中测得LN-6红外系统对所用红外21134(mm)总有效辐射面积为:源的最大有效探测距离为272m.22(3780+1134)×4=19656mm=
7、196.56cm.镀Ni、Cr金属膜的红外线反射体的反射率3红外系统最低可探测信噪比的计算按70%计算,红外源在2.0～5.5μm波段内的辐3.1计算公式射强度按下式计算:31/2SNR=(DIτaτ0A0)/(Adf)L.(1)I2.0～5.5=M2.0～5.5×196.56×70%/π式中:=3.3964×196.56×70%/πSNR———处理电路信噪比;=148.75(W/sr).31/2D———2～5.5μm平均探测率,cmHz3.3计算272m水平路程的大气光谱透射比-1W;在水平路程上,大气对红外辐射
