[发明专利]基于氧气吸收和多元回归的高速被动测距方法

摘要

基于氧气吸收和多元回归的高速被动测距方法，它主要涉及的是一种距离测量方法；它利用红外光谱仪接收经大气衰减后的目标辐射信号，利用Beer-Lambert定律，结合多元线性回归算法，估计待测目标的距离值；本发明充分利用了傅里叶变换多通道的优势，既不需对目标运动状态进行特定假设，也不需要对目标进行连续跟踪和多次采样，仅对目标辐射进行一次测量即可计算出目标距离信息，测量过程瞬时即可完成，探测距离远，测量可靠性高，且所选的氧气在762nm附近吸收波段，很好地解决了天气影响，保证了测量精度，且本发明在红外搜索跟踪系统，光电对抗方面有重要应用前景。

主权项

1.一种基于氧气吸收和多元回归的高速被动测距方法，其特征在于它包含以下操作过程：(1)利用红外搜索跟踪系统或其它手段获取被测目标的方位角，俯仰角，以便本被动测距系统对其进行定位和跟踪。(2)通过大视场红外望远系统接收被测目标发出的经大气传输衰减后的辐射信号，并通过双光束干涉调制系统得到干涉信号；(3)对干涉信号进行快速傅里叶变换得到目标光谱图，并提取出762nm附近10nm范围内的光谱数据；(4)利用系统内置的温度计、气压计测得相应的温度与气压值，按照洛伦兹线型计算相应的氧气762nm处的分子线宽，并最终确定氧气分子吸收截面；(5)通过HITRAN数据库获得氧气分子吸收线S，再利用逐线积分法计算氧气带平均吸收截面根据氧气在大气中分布均匀这一特性，结合氧气分布浓度值，计算出氧气吸收系数μ(v)；(6)根据大气辐射传输模型和比尔-朗伯定律，建立目标辐射传输模型，既最终获得的光谱信息I(v，T)是由目标黑体辐射经大气传输衰减后获得，即I(v,T)=A2πhc2v3ehv/kT-1e-μ(v)L;]]>(7)对大气辐射传输模型进行近似与变形，因可见近红外波段，e^hv/kT>>1，可将公式改写为loge(I(v,T))=loge(A·2πh/c2)+logev3-μ(v)L-hkTv;]]>(8)利用多元线性回归拟合算法，将log_ev³，-μ(v)，v看作自变量，即可测得运动目标距离L。