The invention belongs to the research field of operational use of infrared systems in complex marine environments, and relates to a two-step calculation method for effective operating distance of a new ship-borne infrared detection system under sea fog conditions. The two-step method for calculating the effective range of the new ship-borne infrared detection system under sea fog conditions includes the following steps: first, the theoretical detection distance is obtained by calculating the first step based on the sea fog concentration data; second, the evaluation model is established to obtain the detection capability index; third, the detection capability index is advanced according to the detection capability index. Take second steps. Based on the practice of field investigation and research, the method of two-step calculation is proposed to calculate the effective detection distance of infrared system in sea fog. The calculation model takes into account the factors of interaction among human, marine environment and equipment, and effectively solves the problem of \calculation failure\ caused by relying solely on sea fog information.
【技术实现步骤摘要】
一种海雾条件下新型船载红外探测系统有效作用距离的两步计算法
本专利技术属于红外系统在复杂海洋环境下的作战使用研究领域,涉及一种海雾条件下新型船载红外探测系统有效作用距离的两步计算法。
技术介绍
在船只船载设备所包括的各类探测手段中,新型红外热成像探测系统以其被动探测、设备轻便灵活、目标虚警率低等突出优点越来越受到世界各国的重视。新型船载红外系统不仅可以昼夜工作,还可以弥补雷达探测的不足,实现全方位、全时域的探测跟踪,这些优点非常重要。在地缘政治紧张时,军舰经常被要求保持对目标的有效跟踪,而雷达照射通常被认为是某种挑衅行为,这时,被动探测的红外系统便可以大行其道。作为一种船载设备,船载红外系统在作战使用中必然受到海洋环境的制约,而在众多的海洋气象条件中,海雾是遭遇最多、影响最深的因素。据相关统计,世界海洋表面的绝大部分都会发生海雾,有三分之一的海域年均海雾时间达两个月之久,海雾是影响船载红外探测系统正常使用的严重障碍。就船载红外传感器来讲,其工作波段主要集中在8-12微米波段,海面空气中悬浮的海雾雾滴会对波段红外辐射产生衰减作用,在海雾条件下,尤其是在能见度不足千米的海雾中,有效探测距离将急剧降低,有时甚至不能使用。在世界范围内,由于新式船载红外探测系统装舰时间较晚,关于其作战使用、尤其是受海洋环境的影响方面的研究相对较少,国内外均没有公开的权威的研究;在民用的红外设施(典型的如美国“FLIR”系列)的使用说明中,也基本没有不良气象条件下使用的性能描述。有一些零星的关于8-12微米波段雾中衰减的研究也是内容浅显,仅仅根据瞬间的雾浓度利用米氏公式计算求得,没有 ...
【技术保护点】
1.一种海雾条件下新型船载红外探测系统有效作用距离的两步计算法,其特征在于,步骤如下:第一步:首先根据海雾浓度数据进行第一步计算,得到理论最大探测距离;根据米氏散射的光学公式,海雾的含水量为W,单位为g/m3,在正常情况下红外系统的正常探测距离为d(km),在浓海雾条件下理论最大探测距离为dx(km),则根据米氏散射公式各参数之间具有如下关系:
【技术特征摘要】
1.一种海雾条件下新型船载红外探测系统有效作用距离的两步计算法,其特征在于,步骤如下:第一步:首先根据海雾浓度数据进行第一步计算,得到理论最大探测距离;根据米氏散射的光学公式,海雾的含水量为W,单位为g/m3,在正常情况下红外系统的正常探测距离为d(km),在浓海雾条件下理论最大探测距离为dx(km),则根据米氏散射公式各参数之间具有如下关系:dx即为第一步计算的结果;第二步:建立评估模型,求取探测能力指数;(1)权重要素的求取在权重要素求解的过程中,使用设备固有信息或者采用进行人工干预;(2)四类影响指数是指能够相对独立地影响设备最终使用效果的计算参量;①海雾强度指数由于海面悬浮的海雾雾滴是造成红外能量散射衰减的主要影响介质,所以海雾的强度指数主要由海雾的液态水含量确定;海雾雾滴越多,含水量越大,对红外辐射能量的散射就越大;根据米氏散射理论,红外辐射在海雾中的透射率与距离具有复杂的指数函数对应关系;在浓海雾中,以红外辐射透射率表征的海雾强度指数为:其中,d为特定距离,单位为km,A为海雾衰减强度,单位为dB/km;②距离指数目标距离越近,成像越容易观察,距离指数用分段函数表式为:③温度指数随着船只活动范围的不断扩大,极区执行各类任务的机会越来越多,在高纬度地区,海雾形成以后会被迅速冻结而成为各种形状的微小晶体;浮动冰晶的存在会显著增大衰减轻度...
【专利技术属性】
技术研发人员:李伟,龙飞,孙续文,李辉,徐轩彬,唐君,
申请(专利权)人:中国人民解放军海军大连舰艇学院,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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