基于受激参量下转换过程产生光子的相关特性, 构建了一套无需制冷且只利用可见光探测器即可实现红外标准传递辐射测量的系统。首先详细描述了该红外标准传递辐射计系统的工作原理, 接着利用标准黑体拟合获取了该系统的定标系数, 由此得到红外标准传递辐射计温度与待测黑体响应值的关系, 最后通过与水浴黑体在相同温度点的响应值所反演获取的辐射温度作比较, 进一步评估和验证了该红外标准传递辐射计系统的不确定度。实验结果表明: 该红外标准传递辐射计测量水浴黑体辐亮度的联合不确定度为1.64%, 表明该红外标准传递辐射计可作为标准黑体到用户传感器的传递标准。

目前野外工作大口径双波段红外经纬仪的外场辐射定标装置普遍采用大面积均匀扩展辐射源，该方法需要两套定标设备，功耗高、便携性能差、研制难度大。为解决这一问题，分析比较了不同定标方法的原理、过程及技术性能，得出琼斯法是对野外环境下工作的大口径红外经纬仪进行辐射定标最佳方案的结论。为此研制了双波段红外辐射计，该辐射计由黑体照明光管和参考辐射计两部分组成，采用牛顿式望远系统及中继光路系统，选用InGaAs和PbSe两款红外探测器分别接收短波红外和中波红外辐射信号，可对短波和中波双波段进行辐射定标。讨论了校准参考辐射计对保证红外经纬仪最终测量精度的必要性，并给出参考辐射计在短波和中波不同的校准方法和校准结果。对校准该辐射计的不确定度进行了分析，短波和中波校准不确定度分别为4.12%和2.35%。

为解决热像仪测试设备校准问题，设计了内部参考黑体温度与环境温度相等的红外辐射计。为评估精密红外辐射计的性能指标，指导精密红外辐射计的设计，建立了红外辐射计NETD (噪声等效温差，Noise equivalent temperature difference)数学模型。估算了在不同电子带宽、光谱波段下红外辐射计的NETD。结果表明，当噪声带宽小于1 Hz时，红外辐射计自身的NETD在MWIR(mid-wavelength infrared )、LWIR(long wavelength infrared)波段均小于0.01℃,能够满足热像仪测试设备校准需要。

介绍了大口径红外辐射计的光谱定标方法。 研制了大口径红外辐射计。 该辐射计主要由前置光学系统, 红外探测器(热释电探测器和碲镉汞探测器2～14 μm), 机械斩波器, 锁相放大器, 信号采集器等组成。 首先对大口径红外辐射计的光谱定标方法进行了分析, 然后建立红外辐射计光谱定标的测量装置, 并分别测试腔体热释电探测器和HgCdTe探测器的响应非线性, 最后用腔体热释电探测器在该测量装置上对HgCdTe探测器进行红外光谱响应度校准实验。 通过两种相对光谱响应度测量方法的对比, 给出多次测量结果的平均值及两种方法的对比分析。 分析结果表明, 测量系统的不确定度优于3.4%。

针对我国海洋遥感定标检验技术的研究，设计了一种能够自动测量海水表面温度的多波段红外辐射系统，其分辨率优于0.1 ℃，精度优于±0.5 ℃。系统采用了4个波段，即3.5~4.0 μm，8~13 μm，10.3~11.3 μm和11.5~12.3 μm。内部光学系统通过两个不同温度的参考黑体进行实时校正，保证光学系统被盐雾沉积后也不影响整个系统的精度。另外，为了防止恶劣天气对系统的影响，还设计了一个由雨量传感器触发的自动保护罩。通过实验室标定和岸边实验对系统精度和稳定性进行了实验验证。

地基CE312热红外辐射计用于星载传感器的定标, 其定标精度直接影响热红外传感器的场地定标精度。 文章论述CE312-1b带宽辐亮度定标法和分谱辐亮度定标法的定标原理, 利用实验室黑体对CE312-1b热红外辐射计进行定标, 最后利用2010年8月青海湖的野外实测数据结合MODIS观测值, 分析对比两种定标方法所得定标结果的准确性及误差来源。 结果表明, 带宽辐亮度定标法得到的CE312热红外辐射计定标系数相对分谱辐亮度定标法所得结果在准确性、 适用性方面表现更好。

运用热红外技术监测地表温度已获得成熟的发展, 城市化进程的加快使得城市热岛效应日益显现, 有关城市典型地物热辐射特性的研究对于分析城市热岛现象的成因和分布具有重要意义。 本文通过对保定市地面实测数据的研究发现, 地物类型、 观测时间和墙面朝向是影响城市典型地物热辐射亮度温度的主要因素。 结果显示, 地物类型的不同显著影响其亮度温度, 但仍存在同谱异物现象； 不同时间观测到的地物热辐射强度不同, 且在很大程度上影响其在各通道上的亮温差异； 不同朝向墙面的亮温也有差异, 且这种差异随观测时间而改变。 对城市典型地物热辐射特性的研究具有理论和实践意义, 为热红外遥感监测城市热岛效应提供了依据。

针对目前所使用的红外辐射强度测试系统的不足，提出双通道数字红外辐射计的方案，即在同一红外辐射计中设计两套相互独立的红外辐射强度测试通道，在红外辐射产品点火试验测试中，双通道测试同时工作，同时进行数据采集。用研制的双通道数字红外辐射计分别在室温（25℃）和低温（-15℃）条件下进行6次对比试验，结果表明：两系统测试的误差小于5%，双通道数字红外线辐射计两通道之间误差小于5％，原1905A测试系统出现2次漏测，双通道数字红外辐射计无漏测。

针对红外干扰机参数测试中测量误差大、通用性差的问题,研制了一种新型红外干扰机参数测试系统.该系统分别采用热释电探测器和快速响应的红外辐射计进行测量,并采取了有效的数据处理方法,提高了测试精度.分析了该系统的硬件构成和基本原理,并对其标定和测量原理进行了讨论.该系统测试精度高,通用性好,在实际应用中取得了较好的效果.