摘要：不同于传统的离散光谱测温,热像仪测温的实质是一种在一定波段范围内的基于探测器光谱响应的连续光谱测温。除了目标的发射率会影响热像仪所测温度与真实温度的关系外,反射的环境辐射也是热像仪测温结果的重要影响因素。目前的热像仪测温精度研究在对目标反射环境辐射的处理中,大都把环境辐射看做是均匀入射的或者是把目标看做了镜面反射体,这样做虽然可以大大简化模型,但是却远远不符合实际情况。针对这一现状,利用辐射度学原理和热像仪探测器的光谱响应特性,建立了在环境辐射非均匀入射条件下的热像仪对漫射目标的测温模型,结果表明:环境辐射对热像仪测温的影响,除了与目标的反射率和环境辐射源的温度有关外,还与环境辐射源对目标所张的投影立体角有关。根据所得模型,分析了热像仪测温的影响因素,重点对几种典型环境辐射条件下对热像仪测温的影响进行了定量计算和分析,并进行了实验验证。相关结果一方面可以为热像仪测温设计提供参考,另一方面可以为复杂环境条件下热像仪测温与真实温度的误差估算提供理论依据。

摘要：为对抗多波段复合探测,保护高价值目标,设计了一种绿色背景下兼容可见光-近红外、1.06μm激光、中远红外、10.6μm激光等波段隐身的薄膜材料。基于光子晶体的传输矩阵理论,引入缺陷,实现中远红外波段与10.6μm激光的兼容隐身;设计多层膜结构,实现可见光-近红外波段、1.06μm激光的兼容隐身。对光子晶体与多层膜的复合结构进行仿真计算,中远红外波段的平均反射率分别为0.917、0.927,1.06μm与10.6μm激光的反射率分别为0.066、0.117。同时,在可见光-近红外波段,该结构具备与绿色植物光谱相似的光谱特征。较之以往,该结构拓展了隐身波段至常用激光、优化了热辐射波段隐身性能、增加了实际镀制的可行性。研究入射角度对该结构的性能影响,结果表明,在0°-30°范围内其仍具有很好的隐身效果。

摘要：为了达到好的伪装效果,迷彩颜色应与背景色调相融合,以使人眼及光学仪器难以探测和分辨。因此,背景主色的准确提取是确定迷彩颜色的前提。利用灰度直方图可以确定背景图像中的主要灰度,但无法区分不同色调。而基于颜色直方图的背景主色提取方法的运算量太大。本文提出了一种基于HSI模型和量化颜色直方图的迷彩颜色选取算法。利用HSI颜色模型描述背景颜色特性,通过特殊量化方式对背景的颜色直方图进行量化,接着借助阈值方法选取背景主色作为迷彩颜色。结合迷彩伪装图案设计方法对上述迷彩颜色选取算法进行了实验分析,并通过边缘检测和相关跟踪方法对不同背景下的目标迷彩伪装效果进行了验证。

摘要：在对Nd:YAG调Q激光器进行分析和设计时,研究人员通常选择忽略激光下能级寿命对脉冲波形的影响。当激光脉宽远大于激光下能级寿命时,这种近似一般不会带来太大偏差;而当脉宽达到纳秒量级时,Nd:YAG晶体约30 ns的下能级寿命对脉冲波形的影响会变得非常严重。建立了Nd:YAG下能级寿命对输出脉冲波形影响的理论分析模型,并对窄脉宽的Nd:YAG调Q激光器的输出波形进行仿真研究。研究结果表明,在窄脉宽激光输出情形下,激光下能级寿命会导致调Q脉冲在主峰后出现尾峰,尾峰能量可达主峰能量的一倍以上。同时建立了Nd:YAG声光调Q激光器实验系统,在与仿真计算近似的条件下测量调Q脉冲波形,观察到与仿真结果一致的尾峰现象,实验验证了理论模型的正确性。

摘要：针对有源伪装方法应用较少的问题,提出了利用人工光照实施伪装,丰富了动态变形伪装方法。首先介绍了伪装的相关概念和发展现状,理论分析了光照伪装的可行性。然后分析了实现该方法的条件,确定目标反射率应设置在5%,选择LED灯作为伪装光源;结合迷彩伪装斑点设计原则,以模拟绿色斑点为例进行了仿真计算;初步掌握了人工光照伪装的关键性能指标,并对该方法进行了实验验证。最后设计了该伪装方法的两种应用方式,并分析了两种方式各自的优缺点和适用范围。通过分析可知,随着技术的发展,该方法的应用前景将逐步显现。

摘要：目前光子晶体薄膜主要镀制在硬性基底上,但是要将其应用到军事装备上,就必须在柔性材料上镀制光子晶体。采用薄膜光学理论中的特征矩阵法计算了所设计的光子晶体薄膜的反射光谱。利用镀膜法在柔性材料压克力上制备了光子晶体薄膜,同时进行了光谱曲线的测试。测试结果表明,在柔性基底上制备的光子晶体可以实现远红外与10.6μm激光兼容。

摘要：现代探测系统由单一工作模式到复合工作模式的转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。作为一种新型人工结构功能材料,光子晶体基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。设计了一种基于一维掺杂光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了透射光谱。制备的样品经测试,与理论曲线相吻合。结果表明,利用一维掺杂光子晶体可以实现远红外与激光兼容伪装。

摘要：研究地面目标的红外立体特征,有助于全面掌握目标红外特性的细节,对红外热像的模拟、红外目标识别以及红外隐身设计等都有着重要的意义。文中通过对影响目标温度因素的定量分析,建立了地面目标表面温度的一般数学模型。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁不同方位的外表面温度在一天中随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较。在此基础上,最后对建筑物的红外辐射进行了理论计算和讨论。结果表明地面目标的红外立体特征在白天非常显著,在晚上的立体特征则没有白天显著。

摘要：为获得目标和场景的偏振信息,提高目标识别和地物探测的准确度,设计了基于液晶相位可变延迟器(LCVR)和声光可调滤波器(AOTF)的高光谱偏振成像探测系统。首先介绍了偏振成像探测的原理,然后给出了探测系统的结构,并对其光学系统的各元件进行了合理的参数分配,最后利用编制的信息处理软件对系统采集的高光谱偏振图像进行了处理,处理结果能够反映出目标的光谱特性和偏振特性,对于复杂背景下的目标探测与识别具有重要的应用价值。

摘要：由于卫星表面热控涂层在空间恶劣环境下发生性能退化,导致实际参数与设计参数发生偏差,而重复计算卫星温度场和红外辐射耗时非常大。本文首先根据地面模拟实验数据建立了热控涂层性能退化模型,然后在卫星温度场和表面红外辐射计算模型的基础上,推导了卫星表面节点温度灵敏度和红外辐射灵敏度的计算公式。结合具体的卫星模型和轨道参数,求解了卫星表面节点温度灵敏度和红外辐射灵敏度。结果表明,热控涂层性能退化造成的卫星红外辐射特性变化,可直接利用卫星红外辐射灵敏度来分析,避免了卫星温度场和空间红外辐射的重复计算。