[发明专利]一种热红外地物目标模拟器、控制方法及应用

说明书

本发明属于热红外成像辐射定标技术领域，公开了一种热红外地物目标模拟器、控制方法及应用，热红外地物目标模拟器中三维角度调整台上侧安装有支撑杆，支撑杆上侧安装有高热导率基板，高热导率基板正面采用不同的表面处理技术，或利用导热胶粘贴不同发射率的薄膜材料；高热导率基板背面安装有测温电阻和电加热片，测温电阻通过导线与高精密控温仪连接，高精密控温仪与电加热片连接；高热导率基板正面设置有热红外成像仪和非接触式热红外测温仪，热红外成像仪右侧设置有热红外探测器。本发明热红外地物目标模拟器可以同时体现地物目标的几何特征和热红特征，具备对地物目标构成要素、物理属性、几何特征以及观测角度等的多维调控能力。

技术领域

本发明属于热红外成像辐射定标技术领域，尤其涉及一种热红外地物目标模拟器、控制方法及应用。

背景技术

目前，工作在8～14μm谱段的热红外成像仪可以用于夜视安防、目标识别以及遥感测温等技术领域。现阶段，通常采用面源黑体实现热红外成像仪的辐射定标，建立入瞳辐亮度与热红外探测器读数值之间的联系。但是，热红外成像仪的应用场景与基于面源黑体的实验室定标有很大不同，地物目标的物理属性、应用环境和观测条件等方面与面源黑体存在较大差异。因此，传统的面源黑体难以直接应用于热红外地物目标的模拟。此外，在热红外光学系统研制、辐射定标、热红外遥感测温机理研究以及热红外辐射特征研究等专业技术领域均对热红外地物目标模拟器都有着迫切需求。现阶段，仍然缺乏一种可以针对地物目标进行设计和定制的热红外地物目标模拟器。这种模拟器应当可以同时体现地物目标的几何特征和热红外辐射特征，具备对目标组成要素、温度、发射率、几何形状以及观测角度等的调控能力。面源黑体通常应用于热红外成像仪的辐射定标，但是在地物目标物理属性、应用环境和观测条件等方面存在较大差异，难以直接充当热红外地物目标模拟器。在热红外成像领域，光学系统通常需要一个大尺寸、大发散角、均一、具备几何细节特征和目标热红外辐射特征的面目标；面源黑体是一种人为创造的理想光源，发射率接近于1且基本恒定，发光面尺寸受限，不具备几何细节特征，且体积较大等。特别是当面对大视场、高分辨率和高定量化要求的热红外光学系统，基于面源黑体的应用将非常受限。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的面源黑体难以直接应用于热红外地物目标的模拟，传统的面源黑体通常用于热红外成像仪的辐射定标，但难以作为热红外地物目标模拟器直接使用，主要在于缺乏对地物目标构成要素、物理属性、几何特征以及观测角度等的多维调控能力，难以适应复杂的地物目标环境和越发高标准的仪器设备定量化需求。

解决以上问题及缺陷的难度为：目前仍然缺乏一种可以针对地物目标几何特征和发射率特征进行设计和定制的热红外地物目标模拟器。这类模拟器需要具备对构成要素、物理属性、几何特征以及观测角度等的调控能力，是多要素集成的，具有系统复杂性和专业性，需要开展有针对性的设计和研究。

解决以上问题及缺陷的意义为：本发明提出的热红外地物目标模拟器对于开展热红外成像性能验证、辐射定标、遥感测温、地物目标识别、热辐射特征研究、仪器及系统定量化研究等都具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种热红外地物目标模拟器、控制方法及应用。本发明为一种可以针对地物目标几何特征和热红外辐射特征进行人为设计和调控的热红外地物目标模拟器，用于补充目前广泛采用的面源黑体定标技术。本发明所提出的热红外地物目标模拟器对于开展热红外成像性能验证、辐射定标、遥感测温、地物目标识别、热辐射特征研究、仪器及系统定量化研究等具有重要意义。

本发明是这样实现的，一种热红外地物目标模拟器，所述热红外地物目标模拟器设置有三维角度调整台；三维角度调整台上侧安装有支撑杆，支撑杆上侧安装有高热导率基板，高热导率基板上粘贴有薄膜材料；

高热导率基板背面安装有测温电阻和电加热片，测温电阻通过导线与高精密控温仪连接，高精密控温仪与电加热片连接；

高热导率基板正面设置有热红外成像仪和非接触式热红外测温仪，热红外成像仪右侧设置有热红外探测器。