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自然环境中地物和目标近/短波红外反射特性的实验研究

徐行  
【摘要】:自然环境中充满近/短波红外光辐射,且不同地面目标和地物背景呈现出不同亮暗程度,这为近/短波红外被动探测地面目标提供了物理基础。本论文以发展近/短波红外波段目标被动探测新方法为应用背景,设计、加工和调试了近/短波红外光辐射计,建立了以近/短波红外光辐射计为核心部件的目标光反射特性测量装置。通过实验研究了地表近/短波红外光强度在一天中的变化和不同时间和环境光照度对光辐射计接收目标反射光功率的影响,积累了大量有关自然环境中近/短波红外辐射的实验数据。在此基础上,测定了不同天候、探测俯仰角和探测方位角下,典型模拟目标和地物背景在808nm、905nm、1550nm和1000nm~1550nmm四个波段处的角反射率,测量结果表明:实验中所选典型模拟目标在近/短波红外处的角反射率低于地物背景,参考人工目标在近/短波红外处的角反射率略高于地物背景,且随波长的增加而增大,并且在905nm波长处典型模拟目标与地物背景的角反射率差异达到最大,这为近/短波红外被动探测装置的设计提供了直接的实验依据。此外,论文还给出了近/短波红外光辐射计扫描被动探测目标的总体方案,并建立近/短波红外光辐射计扫描生成一维被动强度像的仿真模型,仿真试验得到了典型条件下近/短波红外光辐射计扫过目标时给出的一维被动强度像。综上可见,本论文的研究结果对于发展近/短波红外波段的被动目标探测方法具有一定的参考价值。


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