海上大气对光电系统性能的影响

过去12年来,在美国国防部协调三军努力下,提供了大气对现有的和已计划的光电系统性能影响的评估能力,对原始海上气溶胶模型(NAM),业已更改为LOWTRAN6,和更综合性的模型(NOVAM)也作了讨论。另外,还需要了解海上气溶胶及其消光特性、海上背景辐射和中介大气的影响,因为对实时光电系统性能评估作环境参数相关的现场测量是十分重要的,而斜路径消光作用的直接测量是必不可少的。已经研制出一种舰载实时性能评估系统PREOS(光电系统的性能和测距)并被装入战术环境支援系统(TESS)。一种改进的目标和背景模型正在研制之中,并在测试和验证时将其装入TESS系统。要用可靠的评估能力来研制战术决策设备(TDA),用以对传感器作优选或组合,并评估舰只在对付敌方系统时本身的脆弱性     

海洋大气湍流对海军光电装备性能的影响

依据观测数据给出沿海地区低层大气湍流的季节及日变化特征,以误码率、角跟踪精度以及调制传递函数和分辨率等作为衡量包括光通信设备、光电探测设备以及光电跟踪系统在海洋大气湍流环境下的性能指标,在局地均匀、各向同性Kolmogolov湍流谱以及Rytov近似假设的条件下进行了分析.结果表明:以误码率指标衡量,光通信系统的有效作用距离大大缩短;在中等湍流强度下,光电成像探测设备的湍流受限MTF及分辨率与系统的衍射受限MTF及分辨率相比存在着显著的差异,海洋大气湍流对短波、中波红外成像设备的影响已经大于衍射受限的影响,而对于长波的影响并不显著;在中等湍流强度下,相位起伏引起的角跟踪误差将从几微弧度上升到二十几微弧度.     

光电系统目标定位受大气折射的影响及修正方法

分析了大气折射对光电系统目标定位的影响,推导了目标实际位置和探测位置计算公式。以美国1976标准大气模型为基础,仿真了不同距离、不同仰角情况下,光电系统定位位置和目标实际位置的误差,给出了目标定位修正的补偿值,可应用于光电探测系统目标定位的补偿修正。     

大气折射误差对精密光电测距精度的影响研究

从精密光电测距的基本原理出发,探讨了在精密光电测距中影响测量精度的主要因素,根据光电测距信号在大气中的传输特性,着重分析光电测距中改正模型的气象代表性误差及其规律性,并探讨局部光电测距大气折射影响规律,为测量结果的修正和使用提供参考。     

大气折射率误差对精密光电测距精度的影响研究

从精密光电测距的基本原理出发 ,探讨了在精密光电测距中影响测量精度的主要因素 ,根据光电测距信号在大气中的传输特性 ,着重分析光电测距中改正模型的气象代表性误差及其规律性 ,并探讨局部光电测距中大气折射影响规律 ,为测量结果的修正和使用提供参考。     

大气光学湍流对光电探测器性能的影响

采用激光闪烁仪和超声风速计对沿海某地冬、夏季的大气光学湍流和风速进行了较长时期的测量,得到了其平均的统计特征。并据此分析了大气折射率结构常数的累积出现概率为50%和90%时大气湍流对光电探测器性能的影响。结果表明:(1)对于水平传输,大气湍流对短波和中波红外成像系统的影响随着传输距离或湍流强度的增加而超过系统的衍射受限占主要地位,对长波红外告警系统的影响可以忽略。(2)对于斜程传输,大气湍流的影响随天顶角的增加而增加,在天顶角小于60°的情况下,大气湍流对系统性能影响的变化不超过45%;而在天顶角超过60°之后,大气湍流的影响迅速增加,其影响最大可以超过3倍。     

载体运动对光电成像系统性能的影响分析

首先根据光电成像系统与目标的几何关系,分析了积分时间内载体运动在焦平面上产生的像移;然后从调制传递函数的角度分析了运动对成像系统性能的影响,最后分析了运动对光电成像系统分辨率的影响.结果表明:载体的角运动会严重影响光电成像系统性能,必须将积分时间内载体的角运动控制在探测器瞬时视场内.     

海上大气激光传输特性仿真研究

大气光学效应是影响激光器作用效能的重要因素之一。基于多层相位屏法,针对海上大气环境下激光水平传输做了大量数值仿真,通过在湍流相位屏上叠加热晕以及衰减引起的相位变化,综合考虑三者对激光传输特性的影响;分析了不同激光初始功率、不同折射率结构常数、不同能见度以及有无热晕情况下接收面处激光光斑半径,质心漂移均方根和环围功率比的变化规律。仿真结果表明:激光初始功率越强,热晕效应越明显,光斑畸变越严重,光束质量变差;折射率结构常数越大,湍流效应越强,光斑扩展与光束漂移现象越明显,平均功率密度下降,环围功率比增加;能见度越小,激光能量衰减越严重,环围功率比越大;热晕效应会加大光斑扩展程度,增加光束漂移量和环围功率比。研究结果可为海上大气环境对激光器作用效能评估提供一定的理论依据。     

大气湍流对红外探测器光电性能影响的研究

基于大气湍流受限的调制传递函数模型,研究了调制传递函数(MTF)和点扩展函数(PSF)对短波红外探测器(SWIR)、中波红外探测器(MWIR)及长波红外探测器(LWIR)光电性能的影响,并对其进行了数值模拟。结果表明：大气湍流强度对红外探测器的空间分辨率有明显影响。弱湍流对中波和长波红外探测器的光电性能影响较大,湍流受限的MIF超过衍射受限的MTF而占主要地位;探测器的空间分辨率随着其孔径及波长的增加而降低。     

OLED光电性能综合测试系统的设计

针对目前有机发光二极管(OLED)器件光电性能测量普遍采用分立设备手动测量的现状,提出了一种以微控制器为核心的OLED光电性能综合测试系统方案,介绍了系统各部分的软硬件设计方法。系统可以在一个平台上同时对发光器件的各种光电特性进行测量,实现了光电特性实验的计算机化,具有综合性强、测量方便、精确度高等特点。     

海洋大气湍流对激光通信系统性能的影响分析

大气湍流引起光波强度在光束截面内的闪烁,降低了激光通信系统的信噪比.应用基于Rytov近似的激光大气传输光强起伏理论模型,在局地均匀各向同性Kolmogolov湍流谱的假设条件下,对大气湍流引起的光强起伏进行了分析.并从信号检测理论出发,将大气湍流与激光通信系统误码率指标相结合.分析结果表明,在典型的海洋大气湍流环境下,以误码率指标衡量,随着C2n的增加,激光通信系统的有效作用距离大大缩短,当C2n达到5×10-15m-2/3时,通信的有效距离不足2 km,当C2n达到3×10-14m-2/3时,通信的有效距离降至1 km以下.     

光电系统与红外系统:技术与应用

一、大气效应 1.大气对红外成像系统的影响(A.Richards等,美国前视红外系统公司) 2.用激光雷达研究地中海地区对流层中的气溶胶和非科尔莫戈洛夫湍流(A.Zilberman等,以色列内格夫Ben-Gurion大学)     

海上大气波导的统计分析

利用1982～1999年的海洋观测资料,运用相似理论对东经100～140°,北纬0～40°海域的蒸发波导出现概率、高度和强度进行了统计分析,并利用1986～1999年的船舶探空资料,对上述海域及全球海上低空大气波导进行了统计分析,结果表明,海上蒸发波导出现概率高达85%以上,高度一般在15m左右,而海上低空大气波导出现概率一般不低于15%,有时可达40%,厚度一般在60～150m.其中,利用船舶探空资料分析海上低空大气波导在国内还属首次.     

大气散射对成像系统空间分辨率的影响

1.引言来自辐射源的光辐射不但被大气中的分子和气溶胶散射、吸收,而且也会因大气湍流而偏离最初的路径。上述现象中,一些因素会导致光源强度衰减,另一些因素则会导致源辐射的空间模糊。大气湍流对空间模糊的影响是众所周知的,许多研究者都描述过它的特性。由于在散射和吸收大气中的光传输问题并不存在一般性的结论,所以均采用近似的分析解法。小角近似、漫射近似以及小角—漫射近似是已知的分析近似解法,每一种都有其自身的适用范围。另     

某型海上救助直升机加装光电设备适应性设计

从系统的角度论述某型海上救助直升机加装光电设备的适应性设计,通过直升机与光电设备之间的机械、电气接口、安装方式、布线设计、电磁干扰等方面,详细论证了救助直升机的改装过程以及应用。通过实际应用验证,直升机加装光电设备能有效提高海上救助能力、增强海上救助手段,在现代化海上搜救应急保障救援体系中,这一技术有着非常广阔的前景和应用。     

大气折射对光电探测定位的影响

依据大气温度和压强随海拔高度分布的特点,建立了低空大气折射率剖面,计算了在不同仰角时,用电视成像(0.55μm)、激光(1.06μm)和热成像(10.6μm)对低空目标进行斜程探测定位时,距离测量偏差和仰角测量偏差的大小,分析了这些偏差对军事应用的影响。     

真空转移系统中各种气体对光电阴极的影响

论述了真空转移系统中各种气体对光电阴极灵敏度影响以及防止的方法。实验得出一氧化碳和水蒸地光电阴极灵敏度的损害最大。光电阴极由碱环境转移到无碱环境中,其光电灵敏度不受影响,而是残余气体分子撞击光电阴极表面,引起铯剥脱使得灵敏度下降。     

海上光电威胁与对抗分析

在高科技战争中,日益严重的光电威胁尤其是光电制导武器的威胁对舰船的生存提出了严峻的挑战。分析了海上光波段频谱的应用,论述了舰船面临的光电威胁以及光电对抗的技术途径和发展趋势。     

大气传输特性对激光测距系统测距精度的影响

本文结合光测设备的某次实战任务数据,对激光测距信号在大气中传输的能量衰减机制进行研究,分析和讨论大气传输特性对激光测距系统精度影响因素,为激光测距系统的设计和进一步的误差修正提供了理论依据。