[发明专利]基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法

权利要求书

1.基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、选择可控目标靶作为测试目标，所述可控目标靶为能够改变辐射温度和辐射面积的目标靶；

步骤2、根据测试场地实际地形条件，确定测试作用距离，之后根据确定的测试作用距离、指标规定的作用距离和指标规定的目标大小确定测试目标靶的辐射面积大小；

步骤3、根据实际测试时的气象条件、指标规定的气象条件和确定的测试作用距离确定测试目标靶的辐射温度；

步骤4、根据步骤2确定的测试目标靶的辐射面积大小和步骤3确定的测试目标靶的辐射温度，对红外系统在确定的测试作用距离处进行测试，若红外系统能够探测/识别目标，则判定红外系统在规定条件下的作用距离指标合格，反之则判定为不合格。

2.如权利要求1所述的基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法，其特征在于：步骤2中，确定测试目标靶的辐射面积大小的方法具体如下：

在红外系统中，相同的目标放置在不同距离处，其所对应的张角不同，对同一红外系统，有如下公式：

其中，R₀为指标规定的作用距离，S₀为指标规定的目标面积，R₁为确定的测试作用距离，S₁为测试目标靶的等效辐射面积。

3.如权利要求1所述的基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法，其特征在于：步骤3中，确定测试目标靶的辐射温度的方法具体如下：

步骤31、确定点目标测试目标靶的辐射温度；

步骤32、确定面目标测试目标靶的辐射温度。

4.如权利要求3所述的基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法，其特征在于：步骤31中，对于点目标，确定测试目标靶的辐射温度的具体方法如下：

S1、红外系统在考虑背景条件下的作用距离R为：

其中，D_o为光学系统有效通光口径，D^*为归一化光谱探测度的平均值，τ_o为光学系统透过率，τ_a为大气透过率，ΔJ为目标与背景辐射强度之差，F为光学系统F数，ω为系统瞬时视场，Δf为系统等效噪声带宽，SNR为探测所需最小信噪比；

S2、对同一红外系统来说，其D_o、D^*、τ_o、F、ω、Δf和SNR参数是固定不变的，因此，由步骤S1可得到同一红外系统在不同气象条件下作用距离等效推算公式为：

其中，R₀为指标规定的作用距离，R₁为实际测试作用距离，τ_a0为指标规定条件下的大气透过率，τ_a1为实际测试条件下的大气透过率，ΔJ₁为指标规定温差对应的目标与背景辐射强度之差；

对于ΔJ，根据灰体全波段辐射公式，有如下公式：

ΔJ＝σε_tAT_t⁴η′_Δλ/π-σε_bAT_b⁴η″_Δλ/π；

其中，σ为斯蒂芬波尔兹曼常数，ε_t为目标发射系数，T_t为目标表面温度，η′_Δλ为目标在波段内的辐射能量百分比，ε_b为背景发射系数，T_b为环境温度，η″_Δλ为背景在波段内的辐射能量百分比。

5.如权利要求3所述的基于可控目标靶的红外系统作用距离测试评估方法，其特征在于：

步骤32、对于面目标，确定测试目标靶的辐射温度的具体方法如下：

T1、红外系统的作用距离方程表示为：

ΔT·τ_a≥MRTD(f)；

其中，f为目标的空间频率，N_e为Johnson判别准则要求的等效线对数，h为目标高度，R为最大作用距离，ΔT为目标背景温差，τ_a为大气透过率，MRTD为红外系统的最小可分辨温差；

T2、对同一红外系统，对空间频率保持不变的目标作用距离等效推算公式为：

ΔT₀·τ_a0＝ΔT₁·τ_a1；

其中，ΔT₀为指标规定的面目标与背景温度差，τ_a0为指标规定大气能见度条件下的大气透过率，ΔT₁为实际测试时目标与背景的温度差，τ_a1为在规定测试作用距离和实际测试气象条件下的大气透过率。