云雨天气情况下红外探测系统应用策略研究

李志伟

(空军工程大学航空机务士官学校,河南 信阳 464000)

1 引 言

随着红外技术的迅速发展,用于目标成像与探测识别的红外系统在工业、医疗、军事等各个领域都得到了广泛应用。由于红外系统采集的信号来自于目标发出的红外光,而红外光在大气传输过程中,受大气分子组成、大气结构,以及云、雾、雨、雪等复杂气象环境的影响[1-2],能量将产生衰减,导致一定距离范围内红外透过率的降低[3],从而影响红外系统对目标的成像及探测识别效果[4]。正常大气环境下,其主要影响因素有大气分子、气溶胶等,而在云雨天气,除了这些因素之外,还有云层类型、云层厚度、大气能见度、降雨强度等[5]。针对不同气象环境对红外辐射影响的理论研究,已有相关的研究文献[6-7]。然而在特定的气象环境下,如何采取相应的策略方法,提高目标探测识别效果,是本课题研究的重点,这在工程上不但具有普遍意义,而且具有重要的军事价值。

由于气象环境对红外系统的影响比较复杂,本文主要针对云雨天气情况下8～14 μm红外系统的应用问题,通过模拟仿真、实验测试等方法,研究该波段红外透过率的分布规律,提出了有效提高红外探测系统成像及识别效果的应用策略。

2 模拟环境的构建

2.1 模拟仿真软件

大气环境对红外系统的影响比较复杂,很难用统一的模式进行研究。然而不管是哪种气象环境,其对红外系统目标探测效果的影响,归根结底都是对红外大气透过率的影响。……