基于机载红外搜索跟踪(IRST)系统噪声源的特点,建立了一种探测概率模型,分析了探测过程中阈噪比对探测概率、虚警概率的影响。基于作战背景,分析了探测距离、目标速度、作战环境对探测概率的影响。在探测过程中动态设置阈噪比,给出了具体求解方法,并对不同任务需求下的阈噪比取值范围进行仿真分析。利用求解的阈噪比值,仿真得出了变阈噪比情形下的探测概率包线。研究结果表明,与恒定阈噪比方法相比,采用变阈噪比求得的概率包线能够适应实时变化的空战条件,普适性更强,探测距离明显增大。

为了探求机载红外搜索跟踪(IRST)系统的最佳阈噪比(TNR), 采用基于信噪比(SNR)的作用距离模型, 并结合虚警概率、发现概率和SNR之间的函数关系, 构建了机载IRST系统的探测点目标概率模型, 重点分析了发现概率与作用距离、目标速度和倾斜角度之间的关系。结合飞机的红外辐射特性, 建立了机载IRST系统的探测概率数学模型, 仿真分析了在不同TNR下, 方位角和俯仰角的变化对作用距离的影响。根据作战需求, 提出最佳TNR在8~10范围内。该研究结果为提高机载IRST系统在实际使用中的探测效率提供了参考依据。

针对机载IRST系统理论探测与实际探测能力之间的较大差异及其作战能力发挥不充分等问题, 首先分析了机载IRST最佳工作点与作战需求和探测能力之间的关系, 然后考虑了目标机相对载机进入角、方位角、俯仰角和环境背景辐射等作战因素, 建立了机载IRST角水平和角俯仰探测能力模型, 最后综合作战环境和探测概率特性提出探测概率包线概念, 建立了机载IRST作用距离探测概率包线模型, 并定量分析了不同空战态势中机载IRST的探测能力及其概率。从仿真结果可以看出, 当满足一定的虚警概率和信噪比要求时, 探测概率包线的分布特性具有最佳探测点, 这为引导战机扭转战场态势, 充分发挥机载IRST作战效能提供了理论参考, 也为模拟真实战场环境和在实验室进行试验提供了一定的理论支撑。

针对机载光电系统理论与实际探测能力之间的较大差异及其作战能力发挥不充分等问题，分析得到了目标反射背景辐射的空间分布函数，并给出了具体量化方法，进而研究了目标本征辐射特性，建立了水平和俯仰面内的辐射强度包线模型；之后考虑各种作战因素，给出了机载光电系统角水平和角俯仰探测能力包线计算方程式；最后提出探测概率包线概念，得到了机载光电系统作用距离与探测概率关系，并定量分析了机载光电系统探测包线的概率特性。仿真结果表明，探测包线随目标速度、方位、俯仰的变化而实时变化；当满足一定的虚警概率和信噪比要求时，探测概率包线具有最佳探测点，这为充分发挥机载光电系统探测性能提供了理论参考。