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基于红外辐射特性系统实现对面目标测量

乔铁英 蔡立华 李宁 李周 李成浩

乔铁英, 蔡立华, 李宁, 李周, 李成浩. 基于红外辐射特性系统实现对面目标测量[J]. 中国光学(中英文), 2018, 11(5): 804-811. doi: 10.3788/CO.20181105.0804
引用本文: 乔铁英, 蔡立华, 李宁, 李周, 李成浩. 基于红外辐射特性系统实现对面目标测量[J]. 中国光学(中英文), 2018, 11(5): 804-811. doi: 10.3788/CO.20181105.0804
QIAO Tie-ying, CAI Li-hua, LI Ning, LI Zhou, LI Cheng-hao. Opposite target measurement based on infrared radiation characteristic system[J]. Chinese Optics, 2018, 11(5): 804-811. doi: 10.3788/CO.20181105.0804
Citation: QIAO Tie-ying, CAI Li-hua, LI Ning, LI Zhou, LI Cheng-hao. Opposite target measurement based on infrared radiation characteristic system[J]. Chinese Optics, 2018, 11(5): 804-811. doi: 10.3788/CO.20181105.0804

基于红外辐射特性系统实现对面目标测量

doi: 10.3788/CO.20181105.0804
基金项目: 

国家自然科学基金项目 5167506

详细信息
    作者简介:

    乔铁英(1978-), 男, 辽宁葫芦岛人, 硕士研究生, 高级工程师, 主要从事靶场测量方面的研究。E-mail:495889009@qq.com

    李周(1989-),男,山东临沂人,博士研究生,主要从事红外辐射特性测量系统的定标和非均匀性校正方法方面的研究。E-mail:lizhou13@mails.ucas.ac.cn

  • 中图分类号: TN216

Opposite target measurement based on infrared radiation characteristic system

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 5167506

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  • 摘要: 地基红外经纬仪是测量空间军事和科学目标红外数据的重要手段之一。随着现代武器技术在隐身上方面的快速发展,面源体测量越显重要,而辐射亮度是面源红外作战的关键性指标。因此研究可靠的面积分析方法和辐射亮度计算方法对测试航空目标的隐身性能以及研制面源红外假目标具有重要的意义。本文提出一种简单可靠的面目标的提取方法,并利用该面源提取方法在某ϕ600 mm口径的红外经纬仪上进行辐射测量,测量数据经大气修正后将与标准亮度值进行比较。实验结果表明,利用本文提出的方法反演的辐射亮度的最大误差为11.38%,均方根误差为7.36%。

     

  • 图 1  平行光管定标法原理示意图

    Figure 1.  Schematic of the collimator calibration

    图 2  均匀大面源黑体法定标原理图

    Figure 2.  Calibration schematic of uniform large surface source blackbody

    图 3  地基红外系统辐射特性测量示意图

    Figure 3.  Schematic of radiation characteristics measurement for base-ground infrared system

    图 4  面源目标辐射特性测量原理图

    Figure 4.  Schematic of radiation characteristic measurement for surface target

    图 5  不同积分时间定标拟合曲线

    Figure 5.  Calibrating fitting curves at different integration times

    图 8  在830 m处获得中波红外图像

    Figure 8.  Mid-wave infrared image of obtained at 830 m

    表  1  定标检测误差

    Table  1.   Error of calibration detection

    黑体温度/℃ 2 000 μs误差/% 3 000 μs误差/%
    25 -2.06 -2.01
    35 0.83 0.83
    45 1.90 1.88
    55 1.36 1.37
    65 0.66 0.67
    75 -0.31 -0.35
    85 -1.04 -1.08
    95 -1.85 -1.88
    均方根误差 1.38 1.39
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    表  2  面目标的测量结果

    Table  2.   Measurement results of surface target

    积分时间/μs 温度/℃ 标准辐射亮度/(W·m-2·sr-1) 测量辐射亮度/(W·m-2·sr-1) 测量误差/%
    2000 50 3.084 6 3.335 2 8.12
    60 4.161 5 4.635 0 11.38
    70 5.520 9 5.969 9 8.13
    80 7.212 4 7.506 5 4.08
    90 9.289 8 9.344 4 0.59
    100 11.810 4 11.372 5 -3.71
    110 14.835 1 14.223 4 -4.12
    3000 50 3.084 6 3.095 8 0.36
    60 4.161 5 4.352 6 4.59
    70 5.520 9 5.824 2 5.49
    80 7.212 4 7.277 4 0.90
    90 9.289 8 9.132 4 -1.69
    100 11.810 4 11.142 3 -5.66
    110 14.835 1 13.636 1 -8.08
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-25
  • 修回日期:  2018-02-12
  • 刊出日期:  2018-10-01

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