強輻射源作用光電成像系統(tǒng)成像特性建模及性能評估.pdf

1、近年來，光電成像系統(tǒng)由于具有能夠在夜間和惡劣環(huán)境條件下工作、不易被發(fā)現等特點，被廣泛應用于軍事目標的偵察、監(jiān)視、預警和精確打擊等作戰(zhàn)任務，被稱為現代武器系統(tǒng)（如航空/航天偵察監(jiān)視預警系統(tǒng)、精確制導武器系統(tǒng)）的“眼睛”，是現代戰(zhàn)場中實施可靠探測與識別、準確捕獲與跟蹤、精確打擊和保存己方實力的決定性因素，是奪取戰(zhàn)斗勝利的前提和基礎。然而，現代戰(zhàn)場環(huán)境中多種多樣的強輻射源干擾手段和干擾方式，使得戰(zhàn)場光學環(huán)境不斷惡化，導致光電系統(tǒng)性能下降甚至功

2、能損壞。為此，科學評價強輻射源作用光電成像系統(tǒng)性能是十分必要且迫切的，它能夠為提高我國光電成像系統(tǒng)對現代戰(zhàn)場環(huán)境的適應能力，實現光電成像系統(tǒng)抗強輻射源干擾防護能力研究提供理論依據和數據支持。
　　本文以實現強輻射源作用光電成像系統(tǒng)成像特性建模及性能評估為目標，針對目標及其背景輻射散射特性、強輻射源輻射特性、強輻射源作用目標及其背景輻射特性、強輻射源作用系統(tǒng)成像信號特性等關鍵問題進行了研究，開展的具體工作如下：
　　第一部分研

3、究了強輻射源作用光電成像系統(tǒng)成像特性機理。綜合考慮強輻射源的工作特點、運動特性及時間特性等，分析了典型強輻射源（如戰(zhàn)場火光、紅外誘餌彈、可見光照明彈、激光源等）的輻射特性。依據光電成像系統(tǒng)中各組件對輻射能量的傳遞和轉化原理，研究了強輻射源對系統(tǒng)成像特性的影響機理，為后文建立強輻射源作用目標及其背景表面輻射特性和強輻射源作用光電成像系統(tǒng)效應奠定了理論基礎。
　　第二部分研究了強輻射源作用目標及其背景輻射散射特性綜合建模方法。通過研究

4、不同波段成像系統(tǒng)輸出信號之間線性關系，提出了基于實測數據的波段推演方法，實現了目標及其背景自身輻射特性高置信度建模。在此基礎上，結合目標及其背景表面散射特性、不同類型強輻射源輻射特性及運動特性，提出了不同強輻射源作用目標及其背景輻射特性實時計算方法，實現了強輻射源作用目標及背景表面輻射特性動態(tài)仿真。
　　第三部分研究了強輻射源作用微光夜視系統(tǒng)成像信號特性表征方法。依據微光夜視系統(tǒng)自動亮度控制電路工作原理，結合系統(tǒng)信號響應特性，提出

5、了強輻射源作用系統(tǒng)增益特性定量表征方法，實現了強輻射源作用系統(tǒng)增益特性動態(tài)仿真?；诠怆娮赢a生原理及 MCP散射理論，研究了光暈尺寸及灰度分布與強輻射源能量之間的關系，實現了強輻射源作用系統(tǒng)光暈效應高置信度建模。
　　第四部分研究了強輻射源作用紅外成像系統(tǒng)成像信號特性表征方法。依據紅外成像系統(tǒng)自動增益控制電路工作原理，結合系統(tǒng)信號響應特性及系統(tǒng)動態(tài)范圍、增益特性、灰度量化，提出了強輻射源作用系統(tǒng)增益特性定量表征方法，實現了強輻射源

6、作用系統(tǒng)增益特性動態(tài)仿真。依據系統(tǒng)信號轉移及傳輸方式，通過研究系統(tǒng)飽和溢出電荷的轉移和傳輸規(guī)律，建立了典型強輻射源（如高重頻脈沖激光）作用系統(tǒng)飽和串擾效應模型。
　　第五部分研究了強輻射源作用光電成像系統(tǒng)成像特性建模方法。結合上文建立的強輻射源作用目標及其背景表面輻射散射特性模型、強輻射作用系統(tǒng)成像信號特性模型，綜合考慮目標及其背景表面輻射散射特性、強輻射源輻射特性及運動特性、強輻射源作用目標及其背景輻射特性、系統(tǒng)成像信號特性等，