紅外輻射偏振特性及目標(biāo)識別研究.pdf

1、紅外偏振探測技術(shù)因利用了輻射的偏振信息而在目標(biāo)探測識別領(lǐng)域尤其是真假目標(biāo)識別中具有獨特的優(yōu)勢，在紅外目標(biāo)探測領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。但由于紅外輻射的偏振特性易受環(huán)境影響，難以獲得理想的探測效果。因此本文從紅外輻射偏振特性產(chǎn)生的物理機(jī)制出發(fā)，重點分析物體紅外自發(fā)輻射偏振特性，為應(yīng)用紅外偏振探測技術(shù)識別假目標(biāo)提供技術(shù)支持。
　　本文首先從光的波動方程出發(fā)，對偏振特性的產(chǎn)生原因進(jìn)行了解釋，然后介紹了目前描述偏振特性的常用方法并對各種方法

2、的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析比較，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹了偏振特性的測量方法及常用的偏振光學(xué)元件。建立了光滑表面目標(biāo)紅外自發(fā)輻射偏振特性的數(shù)學(xué)計算模型。該模型從光波的傳輸方程出發(fā)，利用物體紅外發(fā)射率完成自發(fā)輻射偏振度的計算。結(jié)果表明，物體自發(fā)輻射存在偏振特性，通過模型計算，分析討論了自發(fā)輻射偏振度隨發(fā)射角度的變化趨勢以及不同材料之間偏振特性的差異，初步系統(tǒng)性研究探索了紅外偏振探測技術(shù)原理與特性，驗證了其用于識別假目標(biāo)的可行性與可靠性。在光滑表面目標(biāo)

3、自發(fā)輻射偏振特性計算模型的基礎(chǔ)之上，研究考慮表面粗糙情況下的自發(fā)輻射偏振特性。建立粗糙表面的微面元模型，并根據(jù)粗糙表面的空間分布情況（本文研究內(nèi)容中擬定粗糙表面中的微面元法線服從高斯分布）將微面元的偏振分量進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，然后計算粗糙表面的相干矩陣并用相干矩陣表示偏振度。結(jié)果表明，粗糙表面自發(fā)輻射的偏振度隨粗糙度增大而減小。通過目標(biāo)紅外自發(fā)輻射偏振特性的數(shù)學(xué)模型對不同材料目標(biāo)自發(fā)輻射偏振度隨發(fā)射角的變化趨勢及表面粗糙度對偏振度的影響進(jìn)行了