为消除测距光谱通道位置和数量选取对氧气吸收衰减被动测距技术测距精度的影响,基于氧气吸收衰减被动测距技术的基本原理,分析氧气A、B吸收带光谱谱线特性。对于吸收带带肩上的光谱通道,利用蒙特卡罗法,以拟合非吸收基线与理想基线的误差平方和与相关度为指标,分析光谱通道位置和数量及拟合多项式级次对非吸收基线拟合精度的影响。对于吸收带带内光谱通道,分析不同光谱通道处吸收率大小对测距距离和测距精度的影响。结果表明:在综合考虑系统实时性和测距精度要求的情况下,A吸收带两带肩上光谱通道各为1个,B吸收带单带肩上光谱通道为2个,位置均宜选择在各带肩靠近吸收带一端;吸收带内光谱通道可根据测距任务中对测程和测距精度的要求灵活选择其数量和位置。因此,在无法一次性获取测距波段完整光谱曲线的情况下,单目多光谱被动测距系统采用较少的光谱通道和最简单的直线拟合方法,不仅可以保证系统的测距精度,而且能够减少滤波片更替和软件计算的时间周期,进而增强系统数据采集和解算的实时性。

降雨对目标辐射的传输会产生严重衰减，从而给基于氧气吸收的被动测距技术带来一定的影响。在理论分析降雨天气条件下大气及雨滴粒子对目标辐射散射衰减作用的基础上，在降雨天气时对固定距离为2360 m 处的卤钨灯目标进行了被动测距实验。实验采用分辨率为1 nm 的光谱仪采集卤钨灯目标在740～790 nm 波段的光谱辐射，通过设置不同的目标提取阈值提取目标辐射光谱，并根据被动测距技术的原理计算氧气吸收率；然后利用相关K 分布法建立的氧气吸收率与路径的关系模型解算目标距离。结果表明：不同的目标提取阈值对测距精度有影响，文中选用的0.8、0.9 和0.99三个目标提取阈值，选择0.9 时测距精度最高；经平均处理后的目标光谱更接近真实光谱，测距精度高。