军用红外探测器需要使用工作在各种红外波段的大规格、高均匀性 多色焦平面阵列器件。满足这些要求的一个候选者就是量子阱红外(光电)探测器(Quantum Well Infrared Photodetector, QWIP)。 作为新一代红外探测器，QWIP基于极薄半导体异质结构中的载流子束缚效应。GaAs/AlGaAs/QWIP 的主要优点包括标准的III-V族衬底材料和技术、良好的热稳定性、大面积、低研发成本以及抗辐 射性。QWIP的另一个重要优点是具有带隙工程能力。可以通过调节量子阱宽度和势垒组 分设计出满足特殊要求(例如多色焦平面列阵应用)的器件结构。介绍了对QWIP探测物理 机制的理解以及近年来多色QWIP技术的发展状况。

大型空间相机需要使用力学特性强、质量轻以及体积小的机身结构 对光学系统和其他系统进行支撑与固定，以保证镜头的成像质量。分析了铰链连接和螺栓连接-胶接 方案的特点，并对比了各方案的力学性能。根据支杆材料和机身框架材料的性能，优先选择钛合金作为连接结构的制作 材料。考虑到复合材料制造工艺的复杂性以及胶接的高强度和高刚度要求，制定了合理的胶 接工艺以避免和控制胶接所产生的应力。最后通过静/动力学试验验证了接头设计方案的有效性。 结果表明，螺栓-铰接设计方案是一种优化、合理的设计方案。

目前空间遥感仪器的非球面反射镜一般都是用支撑柔性结构 加背板的支撑结构支撑的。由于支撑结构的质量占有较大比重，需要简化支撑结构的形式，降 低支撑结构的质量。依据三点定位原理和双脚架挠性结构，设计了3个用于简化反射镜支撑结构形式的柔性铰 链结构，并采用有限元软件对设计结果进行了分析。 结果表明，这种支撑结构形式可以适应空间力热环境并能达到精度要求，实现了对大口径非球面反 射镜的支撑。该支撑结构去除了传统结构中的反射镜背板，简化了支撑结构的形 式，减小了支撑结构的质量，降低了组件加工和装配工艺的难度。

由于高体分铝基复合材料应用在空间遥感器的结构设计中可能会存在疲劳问题， 对高体分SiCp /Al复合材料的疲劳破坏行为进行了研究。首先，介绍了疲劳试验方法，确定采用常规 试验方法来研究高体分铝基复合材料的疲劳强度，并对疲劳试验进行了规划。然后通过用三参数幂 函数模型处理实验数据获取了S-N曲线中关键参数的数学模型，提出了振动试验中的振动频率选取方法。 最后利用振动试验台对5个疲劳试件进行了试验，并用三参数幂函数模型对观测值进行了拟合。结果 表明，高体分SiCp /Al复合材料的疲劳强度为161 MPa。该研究结果能够有效地指导航天遥感器的结构设计工作。

针对固液混合火箭发动机中Al2 O3 颗粒运动的影响，对喷管的内流场和外流场进行了一体化数值仿真，得到了温度、压力、组分浓度以及粒子浓度等参数的分布。利用以最新的分子光谱数据库HITRAN和HITEMP为基础编写的逐线积分法计算了气体光谱吸收系数，采用米氏散射模型计算了固体粒子的辐射特性参数。利用基于有限体积法离散辐射传输方程的模型计算出了尾焰的红外辐射亮度。通过进一步求解，得到了特定波段的光谱辐射强度。在8～14m波段，利用红外热像仪进行了试验，并将试验结果与数值计算结果进行了比较。结果表明，该计算模型和方法能较好地模拟固液混合火箭发动机尾焰的红外辐射特性。

提出了一种基于视觉显著图的红外舰船目标定位方法，即通过改进的Itti模型 生成视觉显著图，并基于视觉显著图分割出目标区域，从而实现目标检测。先用小波变换替代Itti 模型中的高斯滤波来生成图像多尺度金字塔，然后用center-surround算子提取出多尺度的视觉差异特征，并 对生成的视觉特征图进行合成，生成显著图。最后，利用阈值分割方法分割出目标区域，并对原始图像进 行标记，从而实现目标检测。实验结果表明，与传统的Otsu阈值分割方法相比，该方法能够准确检测出目标 区域。

为了进一步提高复杂溶液成分的分析能力和提取更多吸收组分和散射组分的光谱信息，采用多位置多光程漫透射光谱方法对复杂溶液的成分进行了定量分析。实验构建了成分含量不同的100种混合溶液，并采用蒙特卡洛（Monte-Carlo, MC）方法仿真了650 nm～1000 nm波段的近红外光通过复杂溶液的多位置多光程的透射光谱分布数据。利用偏最小二乘回归的建模方法分别建立了同一光程中心点光谱数据、同一光程多位置光谱数据和多位置多光程光谱数据与复杂溶液中脂肪乳溶液成分含量的模型。通过比较得出，增加径向不同位置的光谱数据和多个光程长的光谱数据，可以提高复杂溶液中物质成分的建模精度和预测能力。

分别获取了棉花新陆早33号、13号2个品种在5个关键生育时期经5种水分处理后的冠层红外热图像和叶片水势（ψL）。从红外热图像中提取了棉花冠层受光叶片的温度，计算了棉花的作物水分胁迫指数（Crop Water Stress Index,CWSI）。分析表明， 2个品种的棉花经5种水分处理后冠层的CWSI和ψL随生育进程的变化趋势相反，ψL与棉花的生育进程趋势一致，变化顺序均为W5>W4>W3>W2>W1。利用棉花建模样本的CWSI与ψL的线性相关函数方程（r= -0.8903**，n=24, α=1%）对检验样本的ψL进行了估测。实测的ψL与估测的ψL呈极显著线性关系（r= 0.8971**，RMSE=0.1223，n=24, α=1%），估测的ψL的相对误差为0.0981，估计精度为90.2%。结果表明，由红外热图像提取的CWSI能够实时、快速、非破坏性地估算棉花叶片的水势，较精确地预测棉花的水势。

简要介绍了国外地球大气红外辐射特性的研究进展。重点从利用 国外成熟软件进行计算、基于基础理论开展相关研究以及自主研发大气辐射计算软件等三个方面， 综述了国内在地球大气红外辐射特性方面的研究现状，并讨论了国内相关领域需要作进一 步研究的内容。