本文選題：紅外輻射特性 + 表面溫度��； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：紅外成像系統(tǒng)相比雷達(dá)系統(tǒng)具有隱蔽性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)、體積小、角分辨率高等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用在軍事信息對抗等領(lǐng)域當(dāng)中。目標(biāo)探測作為紅外成像系統(tǒng)的重要應(yīng)用之一,也受到廣泛的關(guān)注。本文對目前紅外成像系統(tǒng)目標(biāo)探測中的三個(gè)方面進(jìn)行研究,分別是目標(biāo)紅外輻射特性、大氣紅外輻射傳輸特性以及紅外成像系統(tǒng)探測能力。首先從熱傳遞的三種方式出發(fā),分析影響目標(biāo)表面溫度的幾個(gè)因素,建立熱平衡方程,利用拉普拉斯變換方法給出方程的解析解,對一天當(dāng)中幾種物體表面溫度隨時(shí)間的變化進(jìn)行測量,數(shù)據(jù)表明太陽照射、氣溫和相對濕度是影響物體表面溫度一天變化的主要原因,理論擬合結(jié)果驗(yàn)證了拉普拉斯求解方法的可靠性,誤差的來源主要是測量系統(tǒng)誤差以及天氣變化的不確定性。其次,大氣是影響紅外目標(biāo)探測的重要因素,分別從吸收和散射兩個(gè)角度說明了大氣對紅外輻射衰減,介紹了LOWTRAN軟件的計(jì)算原理和工作方式,編寫嵌入式調(diào)用程序,快速方便地獲得大氣透過率與大氣輻亮度數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)表明大氣組分是影響大氣傳輸參數(shù)的主要因素,大氣組分的含量越多,大氣衰減越嚴(yán)重。最后再對紅外成像系統(tǒng)本身性能進(jìn)行分析,介紹了紅外成像系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)參數(shù)以及幾種主要評價(jià)指標(biāo),重點(diǎn)對紅外成像系統(tǒng)作用距離進(jìn)行推導(dǎo),指出了用NETD推導(dǎo)作用距離方法的不足,重新從對比度的角度進(jìn)行推導(dǎo),提出了一種求解作用距離方程的新方法,提高計(jì)算效率,并建立了作用距離計(jì)算系統(tǒng),計(jì)算地空探測紅外系統(tǒng)作用距離,計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際場景的應(yīng)用。
[Abstract]:Compared with radar system, infrared imaging system has many advantages such as better concealment, stronger anti-electromagnetic interference ability, smaller volume and higher angular resolution. It has been widely used in military information countermeasure and other fields. As one of the important applications of infrared imaging system, target detection has also received extensive attention. In this paper, three aspects of target detection in infrared imaging system are studied, namely the infrared radiation characteristics of the target, the infrared radiation transfer characteristics of the atmosphere and the detection ability of the infrared imaging system. Starting from the three ways of heat transfer, several factors affecting the surface temperature of the target are analyzed, and the heat balance equation is established. The analytical solution of the equation is given by using the Laplace transformation method. The changes of surface temperature over time of several kinds of objects during the day are measured. The data show that solar radiation, air temperature and relative humidity are the main reasons that affect the daily change of surface temperature. The theoretical fitting results verify the reliability of Laplacian solution. The main sources of errors are the measurement system error and the uncertainty of weather change. Secondly, the atmosphere is an important factor affecting the infrared target detection. The attenuation of infrared radiation from the angle of absorption and scattering is explained, the calculation principle and working mode of LOWTRAN software are introduced, and the embedded calling program is written. The data of atmospheric transmittance and atmospheric radiance are obtained quickly and conveniently. The data show that the atmospheric component is the main factor affecting the atmospheric transmission parameters, and the more the atmospheric component content, the more the atmospheric attenuation. Finally, the performance of infrared imaging system is analyzed. The working principle, system parameters and several main evaluation indexes of infrared imaging system are introduced, and the working distance of infrared imaging system is deduced. This paper points out the deficiency of the method of deducing the action distance by using NETD, rededuces it from the angle of contrast, puts forward a new method to solve the action distance equation, improves the calculation efficiency, and establishes the calculation system of the action distance. The operating range of the ground-space detection infrared system is calculated, and the result accords with the application of the actual scene.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN21

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