空间目标红外辐射特性测量方法研究

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4、iencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciencesOctober,2016摘要空间目标红外辐射特性测量方法研究郭汉洲（机械工程）导师：郭立红研究员摘要近些年来，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

5、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

6、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I中国科学院大学硕士学位论文：空间目标红外辐射特性测量方法研究右。(4)设计辐射反演模块，并开展优化方法的验证

7、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IIAbstractResearchofinfraredradiationcharacteristicmeasurementofspatialtargetGuoHan