紅外熱像儀在不同大氣環(huán)境下作用距離的研究.pdf

1、近年來，紅外成像系統(tǒng)被廣泛應用于軍事、醫(yī)療和工業(yè)等領域中，因此紅外成像系統(tǒng)性能的評價對理論研究和實際應用都有著非常重要的意義。本文以紅外成像系統(tǒng)的靜態(tài)性能模型為基礎，建立作用距離（即視距）的估算模型，對紅外成像系統(tǒng)的視距進行計算，因為視距是紅外成像系統(tǒng)的設計基礎，視距的計算為系統(tǒng)的設計提供依據。 紅外成像系統(tǒng)的視距與許多因素有關，最主要的有：目標的紅外輻射特性、大氣的紅外輻射傳輸特性以及紅外成像系統(tǒng)本身的性能。對于目標的紅外輻射

2、特性，我們用目標與背景的溫差進行描述，并且推導了溫差傳遞公式，這樣可以簡化視距的計算。大氣的紅外輻射特性是對視距影響最大同時也是最為復雜的一部分，因為大氣成分和密度在不同時刻、不同地點具有隨機性，這是本文的難點之一。對于大氣對紅外輻射傳輸的影響，我們主要考慮了大氣吸收和散射兩個因素的影響，吸收部分主要是針對水蒸汽和二氧化碳對紅外輻射的吸收進行討論，而且考慮到了高度修正和斜程修正；散射部分利用能見距離進行描述。 這一節(jié)主要研究了在

3、兩個紅外窗口3～5μm和8～12μm波段內，在水平方向和斜程方向的紅外輻射通過大氣透過率。 紅外成像系統(tǒng)本身的性能與系統(tǒng)的設計參數有關系，本文主要對于綜合性能參數-最小可分辨溫差（MRTD）進行計算，并且以NETD和MRTD為基礎分別對紅外成像系統(tǒng)的視距進行計算，給出了視距估算的兩個模型：點目標視距估算和擴展源目標視距估算。點目標視距估算模型是以等效噪聲溫差（NETD）為基礎建立的；擴展源目標的視距估算模型是以MRTD為基礎建立