空间目标红外辐射特性测量方法研究

发布时间：2017-07-17 06:06

  本文关键词：空间目标红外辐射特性测量方法研究

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【摘要】：近些年来,随着红外成像技术与红外探测技术迅猛发展,无论军事还是民间,目标的红外辐射特性数据受到越来越广泛的重视,相关的科研工作大量展开。目标的红外辐射特性测量可以提供多种参数,如辐射温度、辐射亮度、辐射强度和辐射谱特征等,为红外系统的探测、分类、识别与跟踪等提供基础数据,也为对敌方目标的红外侦察和跟踪制导及对我方目标的红外隐身和仿真提供重要依据。同时,目标的红外辐射特性测量也是设计、论证、研制武器系统的重要环节。本论文依托于800mm口径红外辐射特性测量系统,开展空间目标红外辐射特性测量方法研究,所做的主要工作如下:(1)介绍了红外辐射特性测量研究的背景、意义和研究现状。讨论了红外辐射的基础理论以及红外探测器、红外成像系统的分类和主要性能指标。(2)针对800mm口径的红外辐射特性测量系统,利用高精度面源黑体和高温腔型黑体对其进行内外联合辐射定标。设计辐射定标模块,完成红外辐射特性测量系统的全口径、全动态范围的辐射定标工作,得到系统的辐射响应度函数。(3)介绍了大气衰减的相关知识。建立空间目标的红外辐射特性测量模型和辐射反演模型,据此建立红外辐射大气传输修正系统,对红外辐射的大气传输进行修正并对修正精度进行分析。进一步提出红外辐射大气传输修正优化方法。利用比例外推法提高大气透过率和大气程辐射的测量精度。经分析,优化后大气透过率的测量精度在9.2%左右,优化后大气程辐射的测量精度在10%左右。(4)设计辐射反演模块,并开展优化方法的验证性试验。利用优化后的大气传输参数对目标进行辐射反演,得到目标的辐亮度。经验证,目标的辐射反演精度在18%左右。(5)根据本论文提出的方法进行地面目标和空间目标的红外辐射特性测量试验,获得短波和中波的辐射特性测量结果。最后对本论文所做的工作进行总结并提出了尚且存在的不足,讨论了空间目标的红外辐射特性测量进一步的研究和发展方向。
【关键词】：红外辐射 辐射定标 辐射特性测量 大口径测量系统 大气修正 辐射反演
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN215;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 红外辐射特性测量研究背景及意义11-12
• 1.2 红外辐射特性测量发展研究现状12-14
• 1.2.1 红外辐射特性测量国外发展研究现状12-13
• 1.2.2 红外辐射特性测量国内发展研究现状13-14
• 1.3 论文研究主要内容14-17
• 第2章 红外辐射特性测量基础理论17-27
• 2.1 红外辐射17-23
• 2.1.1 辐射度量18-19
• 2.1.2 辐射定律19-23
• 2.2 红外辐射测量系统23-26
• 2.2.1 红外探测器23-25
• 2.2.2 红外成像系统25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 大口径红外辐射特性测量系统辐射定标27-47
• 3.1 红外辐射特性测量系统辐射定标模型29-30
• 3.2 内外联合辐射定标方法30-36
• 3.2.1 外定标31-33
• 3.2.2 内定标33-35
• 3.2.3 内外联合辐射定标修正35-36
• 3.3 测量系统的内外联合辐射定标36-45
• 3.3.1 辐射定标流程37-38
• 3.3.2 定标数据处理38-39
• 3.3.3 辐射定标结果39-42
• 3.3.4 辐射定标精度分析42-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 红外辐射特性测量大气传输修正47-77
• 4.1 大气传输特性48-52
• 4.1.1 大气模式48-49
• 4.1.2 大气衰减49-52
• 4.2 红外辐射大气传输修正系统52-60
• 4.2.1 微脉冲激光雷达53-55
• 4.2.2 太阳辐射计55-58
• 4.2.3 地面大气参数测量系统58-59
• 4.2.4 大气传输修正和辐射反演精度分析59-60
• 4.3 红外辐射大气传输修正优化60-76
• 4.3.1 提高大气透过率测量精度60-62
• 4.3.2 提高大气程辐射测量精度62-64
• 4.3.3 优化方法验证试验64-75
• 4.3.4 大气传输修正全面优化分析75-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第5章 红外辐射特性测量试验77-83
• 5.1 地面目标红外辐射特性测量试验77-80
• 5.1.1 中波红外测量结果77-79
• 5.1.2 短波红外测量结果79-80
• 5.2 空间目标红外辐射特性测量试验80-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第6章 总结和展望83-85
• 6.1 主要工作总结83
• 6.2 本文创新点83-84
• 6.3 工作展望84-85
• 参考文献85-91
• 在学期间学术成果情况91-93
• 指导教师及作者简介93-95
• 致谢95-96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁;;利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度[J];光学精密工程;2016年08期

2 刘俊池;李洪文;王建立;殷丽梅;李宏壮;张振铎;;中波红外整层大气透过率测量及误差分析[J];光学精密工程;2015年06期

3 刘收;杨e，

本文编号：552240