红外搜索系统俯仰角测量的大气折射修正

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1、第37卷第2期航天返回与遥感2016年4月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING51红外搜索系统俯仰角测量的大气折射修正121祁蒙邱朝阳宋亚（1华北光电技术研究所，北京100015）（2中航工业雷华电子技术研究所，无锡214063）摘要大气的非均匀分布导致光线在大气传播时产生折射现象，其传输路径变成一条曲线，影响红外搜索系统对空中目标的探测精度。要精确引导跟踪系统对目标进行锁定和瞄准，必须对目标的俯仰角度进行修正。通过研究波长、大气压强和大气温度对大气折射率的影响来定量描述大气折射率的变化规律，在大气球面分层模型中利用微分法推导测角误差，最终得出误差

2、角度的计算方法。红外搜索系统在通过ADS-B技术进行标定之后，对高度500m的无人机和高度2km的飞机数据进行了验证，试验结果表明在低空红外探测系统中利用本方法可以有效提高测角精度。通过误差修正，提升了红外搜索系统的探测性能，使之在低空侦查、防御领域中能够发挥更为重要的作用。关键词大气折射测角误差修正红外搜索中图分类号:TN215文献标志码:A文章编号:1009-8518(2016)02-0051-07DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.02.007ErrorCorrectionofPitchAngleMeasurementonIRSearch

3、ingSystem121QIMengQIUChaoyangSONGYa（1NorthChinaResearchInstituteofElectro-optics,Beijing100015,China）（2AVICLeihuaElectronicTechnologyResearchInstitute,Wuxi214063,China）AbstractDuetonon-uniformdistributionoftheatmosphere,thelightisrefractedintheatmosphericpropagationandbecomeacurve.Itaffecto

4、nairtargetdetectionaccuracyonIRsearchingsystem.Toaccuratelyguidethetrackingsystemtolockontoandaimatthetarget,thetargetpitchanglemustbecorrected.Bystudyingtheinfluenceofwavelength,atmosphericpressureandatmospherictemperature,thevariationoftheatmosphericrefractivityisquantitativelydescribed.T

5、hedifferentialmethodisusedinsphericallystratifiedatmospheremodeltoderiveanglemeasurementerror,andobtaincalculationoferrorangle.AfterthecalibrationofADS-B,someexperimentsaremadewiththeUAV(500mhigh)andtheaircraft(2kmhigh).Theresultsshowthatthismethodcanimprovetheaccuracyofanglemeasurementeffe

6、ctively.Byerrorcorrection,detectionperformanceoftheIRsearchingsystemisimprovedanditcanplayamoreimportantroleinthelow-leveldetectionanddefense.Keywordsatmosphericrefraction;anglemeasurement;errorcorrection;IRsearching收稿日期：2016-02-21基金项目：总装预研基金项目（14015130206106）52航天返回与遥感2016年第37卷0引言搜索系统是以一定的规

7、律对待搜索空域进行扫描，并对目标实施探测的系统。和雷达搜索系统一样，红外搜索系统主要针对低空、超低空远距离飞行器目标，对飞行器进行预警，给出目标方位和俯仰角度信息，并引导跟踪系统对目标进行锁定和瞄准。和雷达搜索系统相比，红外搜索系统具有隐蔽性好，不受电磁干扰，空间分辨率高，具有一定反隐身能力等优点，如今已成为低空防御系统中不可缺少的组成部分。由于大气分布的不均匀，光线通过大气层传播时会发生折射现象，即被测目标到观测点的光线并非[1]是一条直线，而是一条弯向地球的曲线，红外搜索系统的测角数据会有很大误差，