一种红外预警卫星接收方法技术

本发明专利技术公开一种红外预警卫星接收方法，包括:地面背景修正模型、目标的探测信噪比模型和探测概率模型；根据地面背景的影响系数以及卫星探测地面时的大气透过率来构建红外预警卫星的地面背景修正模型；根据地面背景修正系数、信号峰值因子、弥散系数等来构建红外预警卫星所探测目标的信噪比模型；根据信噪比影响因子以及气象影响因子来构建探测概率模型；本发明专利技术提出了一种精确的红外预警卫星探测概率计算方法，通过计算目标的探测信噪比以及气象影响因子来确定卫星的探测效果。影响因子来确定卫星的探测效果。影响因子来确定卫星的探测效果。

【技术实现步骤摘要】
一种红外预警卫星接收方法


[0001]本专利技术涉及卫星接收领域，更具体地说，涉及一种红外预警卫星接收方法。

技术介绍

[0002]红外预警卫星主要用于探测地球表面和大气层的红外辐射信号，以便及早发现并警报可能出现的威胁，红外预警卫星是反导作战体系中的重要组成部分，其原理是利用弹道导弹的高温尾焰辐射特性进行早期发现和连续跟踪，为反导拦截作战提供了充足的预警时间。
[0003]红外预警卫星对弹道导弹主动段弹道的探测能力是指其通过设定的战术需求，及时、有效探测其覆盖空域内目标的能力，主要包括覆盖范围和预警时间两个方面。研究探测能力可为评估外军预警卫星的作战效能以及未来构建国内天基红外预警卫星系统等提供有效参考。
[0004]现有的红外预警卫星接收方法大多侧重于评估红外信号接收以及目标的识别效果，缺少一种在复杂环境下计算卫星识别目标概率的方法。

技术实现思路

[0005]针对上述缺少评估卫星识别目标概率的问题，本专利技术提出一种红外预警卫星接收方法，包括如下步骤：S1：输入探测目标的参数：目标辐射强度、弹道导弹飞行高度、卫星与目标的距离以及卫星相对目标的天顶角；S2：输入卫星红外载荷参数：卫星光学系统有效通光口径、卫星光学系统透过率、焦距、水平方向探测器面元大小、垂直方向探测器面元大小、水平方向像元数量、垂直方向像元数量、系统等效噪声温差以及帧频；S3：构建红外预警卫星所探测目标的地面背景修正模型；设卫星与目标的距离、地面平均发射率、导弹预警卫星采用的波长，成像点弥散系数；设卫星相对目标的天顶角基础插值角度为：对应天顶角的大气透过率为：卫星探测地面时的大气透过率为：
其中为一维插值函数；天顶角的cos值为：为：地面背景影响计算系数为：地面背景辐射修正因子为：进行地面背景修正后的目标辐射强度为：以上即为探测目标的地面背景修正方程；S4：根据地面背景修正模型构建目标的探测信噪比模型；设导弹受大气衰减影响因子，信号峰值因子，弥散修正系数，卫星轨道距离地面的高度，参考探测器峰值星探测度，参考系统等效噪声温差；探测器峰值星探测度为：探测器像元面积为：为：系统等效带宽为：其中为每秒帧频的倒数目标的探测信噪比为：以上即为目标的探测信噪比计算方程；S5：根据探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型；S5：根据探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型；S5：根据探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型；当弹道导弹高度10km以内时，当弹道导弹高度10km时，忽略天气对探测结果的影响；气象影响因子为：
SNR影响因子为：探测概率为：以上即为红外预警卫星探测概率计算方程。
附图说明
[0006]图1为本专利技术的红外预警卫星探测流程图；图2为红外预警卫星探测示意图；图3为红外预警卫星受天气大气影响下探测导弹示意图。
具体实施方式
[0007]为验证上述方法的有效性，本部分进行实例计算，计算流程如图1所示；选取典型场景为红外成像卫星探测模型如图2所示；S1：输入探测目标的参数：目标辐射强度为其中助推段洲际弹道导弹总辐射强度为，其中中波取值0.3，取一级发动机推力为；弹道导弹飞行高度卫星与目标的距离卫星相对目标的天顶角；S2：输入卫星红外载荷参数：卫星光学系统有效通光口径卫星光学系统透过率焦距水平方向探测器面元大小垂直方向探测器面元大小水平方向像元数量垂直方向像元数量系统等效噪声温差帧频；S3：通过上述输入的探测目标参数以及卫星红外载荷参数构建红外预警卫星所探
测目标的地面背景修正模型；设卫星与目标的距离地面平均发射率导弹预警卫星采用的波长成像点弥散系数设卫星相对目标的天顶角基础插值角度为：对应天顶角的大气透过率为：卫星探测地面时的大气透过率为：利用上述数据计算得，天顶角的cos值为：地面背景影响计算系数为：为：地面背景辐射修正因子为：进行地面背景修正后的目标辐射强度为：以上即为探测目标的地面背景修正系数；S4：通过上述输入的探测目标参数、卫星红外载荷参数以及经过地面背景修正的目标辐射强度系数构建目标的探测信噪比模型；设导弹受大气衰减影响因子信号峰值因子弥散修正系数卫星轨道距离地面的高度卫星轨道距离地面的高度参考探测器峰值星探测度参考系统等效噪声温差
探测器峰值星探测度为：探测器像元面积为：为：系统等效带宽为：其中为每秒帧频的倒数目标的探测信噪比为：以上即为目标的探测信噪比；以上即为目标的探测信噪比；以上即为目标的探测信噪比；S5：根据探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型；当弹道导弹高度10km以内时，如图3所示，卫星探测效果受大气、天气等外界环境影响；当弹道导弹高度10km时，忽略天气对探测结果的影响，假定当前道道高度10km且当前天气状况为少云、薄雾、黄昏，则气象影响因子为：当前，则SNR影响因子为：探测概率为：以上即为红外预警卫星对助推段洲际弹道导弹的探测概率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外预警卫星接收方法, 其特征在于，包括以下步骤：S1：输入探测目标的参数：目标辐射强度、飞行高度、卫星与目标的距离以及卫星相对目标的天顶角；S2：输入卫星红外载荷参数：卫星光学系统有效通光口径、卫星光学系统透过率、焦距、水平与垂直方向探测器面元大小、水平与垂直方向像元数量、系统等效噪声温差以及帧频；S3：构建红外预警卫星所探测目标的地面背景修正模型；S4：根据地面背景修正模型构建目标的探测信噪比模型；S5：根据探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型。2.如权利要求1所述的一种红外预警卫星接收方法，其特征在于，所述的地面背景修正模型为：设天顶角的cos值，卫星与目标的距离，地面背景影响计算系数，卫星探测地面时的大气透过率；地面背景辐射修正因子为：进行地面背景修正后的目标辐射强度为：如上为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李润杰，匡敏驰，张晓涛，郭京京，乔直，王祥，
申请(专利权)人：北京誉飞科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：