采用参考源法实现船舶红外辐射特性的测量 
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Measurement of Infrared Radiation Characteristics of Ship Based on Reference Source Method
1 中国卫星海上测控部, 江苏 江阴 214431
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
图 & 表
图 1. 船载红外辐射特性测量原理
Fig. 1. Principle of measurement for infraredradiation characteristics of ship
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图 2. 大口径红外辐射特性测量系统
Fig. 2. Large-aperture infrared radiation characteristic measurement system
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图 3. 不同积分时间条件下的辐射定标结果
Fig. 3. Results of radiation calibration with different integration time
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图 4. 不同积分时间下的定标误差。(a) t=350 μs;(b) t=300 μs ;(c) t=200 μs;(d) t=150 μs;(e) t=100 μs
Fig. 4. Calibration error under different integration time. (a) t=350 μs; (b) t=300 μs; (c) t=200 μs; (d) t=150 μs; (e) t=100 μs
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图 5. 红外辐射特性测量实验场景
Fig. 5. Experimental scene for infrared radiation characteristic measurement
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图 6. 不同方法的辐射反演结果
Fig. 6. Results of infrared inversion by different methods
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表 1红外辐射特性测量系统的规格指标
Table1. Indexes of in frared radiation characteristic measurement system
| Aperture /mm | Focal /mm | Wavelength /μm | Pixelnumber | F | Bit | Pixelsize /μm | Refrigerationmode | NETD /(10-3 K) | Framenumber /Hz |
|---|
| 600 | 1200 | 7.7~9.3 | 640×512 | 2 | 14 | 15 | Stirling | 25 | 100 |
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表 2定标黑体的参数
Table2. Parameters of calibration blackbody
| Size /(mm×mm) | Emissivity | Uniformity | Temperature /°C | Voltage /V | Power /kW |
|---|
| 700×700 | 0.97 | 0.1 | 0-600 | 380 | 10 |
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表 3不同积分时间条件下的系统平均定标误差
Table3. System average calibration errors under different integration time
| t /μs | 100 | 150 | 200 | 300 | 350 |
|---|
| Average calibrationerror /% | 0.48 | 0.51 | 0.46 | 0.46 | 0.45 |
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表 4外场测试基本条件
Table4. Basic condition of outfield test
| Temperature /℃ | Atmospheric pressure /Pa | Relative humidity /% | Visibility /km | Distance /m | Elevation angle /(°) |
|---|
| 15 | 8.56×104 | 20 | 23 | 870 | 0 |
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表 5红外大气传输修正数据
Table5. Corrected data of infrared atmospheric transmission
| t /μs | τatm | Lpath /(W·m-2·sr-1) |
|---|
| 100 | 0.7166 | 3.1560 | | 150 | 0.7421 | 3.1670 | | 200 | 0.7272 | 3.0459 | | 300 | 0.7345 | 3.0150 | | 350 | 0.7414 | 3.2780 | | Average | 0.7323 | 3.1323 |
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刘新明, 李周, 陈德明, 蔡立华, 王前学. 采用参考源法实现船舶红外辐射特性的测量[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(23): 230401. Xinming Liu, Zhou Li, Deming Chen, Lihua Cai, Qianxue Wang. Measurement of Infrared Radiation Characteristics of Ship Based on Reference Source Method[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(23): 230401.
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