针对卫星发射前在轨数据缺乏导致的无法进行成像质量评估、链路分析及几何处理算法验证等问题，提出了一种基于光线追迹的长线列摆扫式热像仪在轨几何成像仿真方法。首先根据光学系统结构及成像特点，构建了长线列摆扫式热像仪严格几何定位模型；然后，基于姿轨仿真数据、DOM和DEM辅助数据，通过光线追迹及重投影算法实现了像元视矢量的空间投影及成像仿真；最后，提出了基于“广义”修正矩阵的几何检校方法，通过修正定位模型提高了仿真影像定位精度。实验结果表明，该方法可实现长线列摆扫式热像仪任意轨道位置的几何成像仿真，检校后仿真影像定位精度优于2个像元。该研究为空间光学载荷在轨几何成像仿真提供了新思路，对成像链路误差源分析、几何定位及检校方法研究具有重要意义。

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观评价红外热像仪的成像效果，为红外热像仪的成像性能提供定量的数学描述，同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据，成为必须解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能。通过将它与红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）配合使用，可以对红外图像数据进行测试评估。该系统设计了图像评估的主要性能指标，并提出了数学模型及其实现步骤。主要评价技术指标包括图像不均匀性(Non.uniformity，NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function,SiTF)、噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)、角线性度(Angular Linearity, AL)和目标成像定位角误差(Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE)等。测试结果表明，该系统的性能非常优越，可成为红外热像仪研制过程中必备的调试与测试设备。

根据红外辐射理论和红外热成像仪的测温原理,考虑环境、大气、物体透射辐射等多方面影响,建立了红外热像仪对半透明体后被测物体测温的数学模型,分析了半透明体反射率、透射率及其误差、被测物体发射率及其误差对热像仪测温误差的影响,提出了减少半透明体后被测物体红外辐射测量误差的几种对策,提出了提高带红外检测窗口电气柜中带电部件的红外测温准确性的方法。

提出一种长波红外光谱的温度场测量方法。 将谱色测温原理与三级Fabry-Perot(FP)型Liquid Crystal Tunable Filter(LCTF)相结合， 并对测温理论模型中三组非线性相关方程组所得的解进行了优化， 以进一步减小误差， 使测量值更加客观、 真实； 然后运用液晶双折射可调谐滤光原理， 制作了三级FP型LCTF滤光系统， 该系统在一定的长波红外光谱范围内实现了波长的任意调谐， 从而保证测温系统的响应快速、 准确。 该方法测温前无需知晓被测物发射率， 且能有效抑制背景光辐射和环境光源对测温精度带来的影响， 保证了测温结果的准确性。 最后通过matlab仿真软件验证了滤光系统所得红外光谱符合系统设计要求， 并通过实验验证了该测温方法的可行性， 测温准确性较之传统的单波段红外热像仪得到了提高。

通过对传统的红外热像仪测温采用拟合曲线及单向查表的算法分析，针对测温精度低，并且在不同环境温度下温度整体偏移等缺点，提出了一种双向查找表的测温算法。依据普朗克定律，利用标准面源黑体对热像仪进行标定，定标出温度查找表和环境温度补偿表，并且将两个定标表格存入测温系统存储器中。对目标物体进行温度测量时，根据目标物体的热像图灰度值和热像仪热电偶反馈的当前环境温度值，计算出目标物体的温度值和环境温度补偿值，利用环境温度补偿值对目标物体进行测温误差补偿，能够准确地测量出当前环境下的目标物体实际温度。实测结果表明，该方法测温精度可达到0.5 ℃，并且在不同测温环境温度下温度测量值稳定性较好。

考虑温度大幅度变化对工作介质比热容的影响,在激光二极管阵列峰值抽运功率超过104 W的情况下,对热容激光器片状18 mm×18 mm×10 mm Nd:GGG工作介质进行了温度分布的数值计算,并与HR-2型红外热像仪对工作介质端面与侧面测量的温度数据进行了对比分析,取得了一些有价值的结果。