[发明专利]基于Lowtran7大气软件的地空探测红外成像系统作用距离计算方法

摘要

本发明提出一种基于Lowtran7大气软件的地空探测红外成像系统作用距离计算方法。首先对地空探测目标和背景辐射进行分析，从对比度的角度对红外系统作用距离建模，其次调用Lowtran7大气软件生成不同大气情况下大气辐亮度和大气透过率与波长、路径距离和观测天顶角的数据库，利用光谱分割方法对离散数据积分，计算对应路径距离下的作用距离，求出使路径距离与计算得到距离相等的最大路径距离，作为红外系统最终的作用距离。本发明方法具有效率高、适用性强、计算准确性高等特点。

主权项

基于Lowtran7大气软件的地空探测红外成像系统作用距离计算方法，其特征在于，步骤如下：步骤一，调用Lowtran7大气软件生成波长区间内每一个波数对应的大气辐亮度和大气透过率；根据每一个波数对应的大气辐亮度和大气透过率计算波长间隔之间的大气辐亮度和大气透过率，形成大气辐亮度和大气透过率数据库；步骤二，计算目标辐亮度和背景辐亮度；步骤三，根据作用距离方程求解出最大作用距离；空基红外成像系统对地面目标探测的作用距离方程如公式(1)所示Rk-dC(Rj)=ATf2AdCthLT(Rj)-LB(Rj)LB(Rj)+LA(Rj)---(1)]]>地基红外成像系统对空中目标探测的作用距离方程如公式(2)所示Rd-kC(Rj)=ATf2AdCthLT(Rj)+LA(Rj)-LA(Rm)LA(Rm)---(2)]]>在公式(1)和公式(2)中，Rk‑dC(Rj)为路径距离Rj下空基红外成像系统对地面目标探测的作用距离，Rd‑kC(Rj)为路径距离Rj下地基红外成像系统对空中目标探测的作用距离，AT为目标表面有效辐射面积，Ad＝d2为探测器的像元面积，d为像元尺寸，f为焦距，Cth为探测器阈值对比度，LT(Rj)为探测器接收到的路径距离为Rj远的目标辐亮度，LB(Rj)为探测器接收到的路径距离为Rj远的背景辐亮度；LA(Rj)为探测器接收到的路径距离为Rj的大气辐亮度；假设将红外成像系统作用距离等分为m段，对于每一个路径距离Rj，使用公式(1)或公式(2)等号右边的计算方式计算出一个作用距离RKj，其中j＝1,2,...,m；从1到m依次计算每一个路径距离Rj对应的作用距离RKj；在全部所述作用距离RKj中存在RKj‑Rj与RKj+1‑Rj+1异号的点p，p＝1,2,...,m，则最大作用距离RK如公式(3)所示，RK=RKp+1Rp-Rp+1RkpRp+RKp+1-RKp-Rp+1---(3).]]>