大变倍比制冷型长波红外变焦光学系统设计

长波红外变焦光学系统相对于中波红外变焦光学系统存在可用材料少、系统高低温环境无热化难度大等难题。本文采用机械补偿变焦技术实现光学多视场变焦,利用主动补偿的消热差技术使系统在−40°C~+65°C温度范围内能够清晰成像,实现四片透镜架构的制冷型长波红外四视场光学系统设计。该光学系统四视场焦距分别为25 mm、109 mm、275 mm、400 mm,变倍比为15,光学系统包络尺寸为268 mm(长)×200 mm(宽),光学零件总质量为618 g。该光学系统具有质量轻、性能高、成本低等SWaP-C特征,在辅助导航、搜索、跟踪等安防领域中具有较大应用潜力。

环境应力筛选在红外热像仪(组件)小批量试生产中的应用

环境应力筛选已广泛应用于航天、航空、电子等军用产品中 ,但在军用热像仪及其组件中的应用还处于探索阶段 ,在没有相同经验可供借鉴的情况下 ,为保证产品使用寿命 ,提高其可靠性 ,我们开展了环境应力筛选工作 。

铁电材料激光刻蚀系统中的PID微机控制技术

国内外已研究的网格化技术包括离子束刻蚀和激光化学辅助刻蚀。由于铁电体材料不易减薄至20μm以下,而且像元中心距也在逐步减小,采用离子束刻蚀技术实施网格化很困难。因此,为实现热释电非制冷焦平面探测器的网格化,减小热串音,提高器件的空间分辨率,采用了一套基于PID微机控制技术的激光化学辅助刻蚀系统对铁电材料进行了网格化刻蚀,较好地解决了大列阵铁电材料探测器的网状技术这一难题。

俄罗斯与西方国家的长波MCT红外焦平面探测器比较与分析

介绍了俄罗斯与西方主要发达国家的长波扫描型和凝视型MCT(HgCdTe)红外焦平面探测器的开发现状,并对它们在该领域里的所开发的红外焦平面探测器特点、装备状况和差距进行了比较分析。

碲镉汞高工作温度红外探测器

基于当前红外探测器技术的发展方向,从高工作温度红外探测器应用需求的角度分析了碲镉汞高工作温度红外探测器在组件重量、外形尺寸、功耗、环境适应性及可靠性方面的优势。总结了欧美等发达国家在碲镉汞高工作温度红外探测器研究方面的技术路线及研究现状。从器件暗电流和噪声机制的角度分析了碲镉汞光电器件在不同工作温度下的暗电流和噪声变化情况及其对器件性能的影响;总结了包括基于工艺优化的Hg空位p型n-on-p结构碲镉汞器件、基于In掺杂p-on-n结构和Au掺杂n-on-p结构的非本征掺杂碲镉汞高工作温度器件、基于nBn势垒阻挡结构的碲镉汞高工作温度器件及基于吸收层热激发载流子俄歇抑制的非平衡模式碲镉汞高工作温度器件在内的不同技术路线碲镉汞高工作温度器件的基本原理,对比分析了不同技术路线碲镉汞高工作温度器件的性能及探测器制备的技术难点。在综合分析不同技术路线高温器件性能与技术实现难度的基础上展望了碲镉汞高工作温度器件技术未来的发展方向,认为基于低浓度掺杂吸收层的全耗尽结构器件具备更好的发展潜力。

热释电探测器NEP参数测量不确定度分析与计算

阐述热释电探测器NEP参数的测量原理和方法,分析热释电探测器NEP测量不确定度的来源,计算NEP实际测量中的测量不确定度,计算结果表明,测量环境和测量过程中探测器光敏元与辐射源的准直度是影响热释电探测器NEP测量不确定度的主要因素,指出提高热释电探测器NEP参数测量质量的措施。

图像的能量波动对自动聚焦评价函数的影响

在基于图像处理的自动聚焦评价函数研究中发现,失效的评价函数曲线往往具有相似的形状,且与图像的均值曲线呈现相同的变化趋势。本文从评价函数数学原理角度分析了问题的原因,讨论了离焦模糊下图像能量波动对评价函数性能的影响及其处理方法。

对国内的红外热像仪系统瞄准线测试方法的探讨

从使用的角度出发分析了红外热像仪的系统瞄准线指标的重要性和计算方法,围绕如何对其进行准确检测介绍了国内两种典型的系统瞄准线测试方法,并对它们的优缺点进行了分析,对测试系统提出了改进意见。

预冷波纹管自调式节流制冷器启动时间的实验研究

与斯特林制冷机相比,微型节流制冷器以体积小、质量轻、启动快、高可靠性、成本低、无运动部件等优点,在红外制导武器系统中得到广泛应用。为了优化制冷器的启动时间和耗气量,设计了一种带有预冷级波纹管自调式快速节流制冷器。通过实验对比,该制冷器的启动时间比单级自调式节流制冷器快,耗气量比预冷级非自调式制冷器小。制冷器在常温下的启动时间为12 s@90 K、15 s@80 K,同时耗气量也得到了优化。

不同节距肋片管节流制冷器启动时间的研究

节流制冷器的启动属于非稳态过程,目前的仿真计算仍然存在较大的误差。通过建立不同节距肋片管节流制冷器的实验模型,验证对节流制冷器启动时间的影响。实验结果表明,肋片管换热器翅片节距的变化,对节流制冷器的启动时间影响较大,该影响不是线性关系存在拐点。在设计模型时,肋片管的最佳节距为0.2 mm,该研究对J-T制冷器的设计有指导意义。

实战化要求下国产新型红外探测器质量现状

从满足武器系统实际使用要求的角度出发,分析实战化要求下,当前国产新型红外探测器质量现状和质量问题归零存在的不足,并对检验工作实践中发现的问题进行探讨,尝试提出一些能保证武器系统质量,满足装备实战化要求的解决办法。该研究可为从事军品研究、设计、制造和管理的人员提供参考。

国外中长波双波段红外成像技术的发展及应用

中长波双波段红外成像技术能同时获得中波、长波两个大气窗口的红外辐射信息,同时具有两种单波段成像技术的优点。通过优势互补,中长波双波段红外成像技术能够提高装备对各种复杂环境条件的适应能力,提高各类作战任务的成功率。在过去二十几年中,欧美主要国家实现了从双探测器双波段成像到单探测器双波段成像的发展及批量装备,目前正向更高分辨率、更远作用距离的方向发展。中长波双波段红外成像技术主要用于提高各类主战装备对不同的作战环境的适应能力以及各类搜索跟踪识别系统对目标的探测识别成功率。此外,可以通过中长波双波段红外成像技术获取目标的温度、光谱特性等特征信息,可用于反干扰、反伪装。

SPRITE探测器在小批量试生产阶段的维修性改善

国内外武器装备发展与应用的实践证明,开展维修性工作,改善维修性,对提高部队战斗力、节省装备寿命周期费用有着极其重要的作用。SPRITE探测器是红外热像仪中的关键重要部件,在其小批量试生产阶段从提高可靠性出发,对它的维修性进行了改善,取得了较好的社会效益和经济效益。

中心偏测量仪在红外物镜组件中心间隔测量中的应用研究

由于红外热像仪上使用的透镜多是不透明的,一直以来对同一光路上的多块透镜的间隔无法测量,只能靠物镜座上各透镜的装载面的间隔来保证,不能精确控制各透镜间的中心间隔,影响红外热像仪的光学装调质量。为解决这一工艺难题,提出了一种用中心偏测量仪测量红外物镜组件中心间隔的方法,经试验验证该方法能把直线间隔单次测量精度控制在2μm范围内。

一种基于参数自适应引导滤波的红外图像细节增强算法

图像分层滤波器中引导滤波器因其滤波保边效果好和计算复杂度低,在红外图像细节增强领域得到了广泛的研究与应用。但传统的引导滤波器固定的正则化参数ε不能在所有场景下都取得较好的滤波分层效果,所以本文提出基于局部方差的参数ε自适应算法,以提高引导滤波器场景适应性。此外本文进一步通过自适应参数ε值,提出了改进的基于噪声掩膜函数的细节层自适应增强算法,从而在有效抑制了图像噪声水平同时提高了算法在不同场景下的细节增强能力。

对某型红外热像仪可靠性增长的研究与改进

热像仪的可靠性水平会直接影响使用者任务成功率、维护成本及寿命周期,因此其可靠性设计工作越来越受到关注。同时,就目前国内热像仪研制情况而言,研制样机的可靠性并不能反映小批量生产产品的可靠性水平。因此,为充分反映研制样机的可靠性水平,本文主要研究了某型热像仪在研制过程中的可靠性增长方法,分析了红外热像仪的故障,建立了红外热像仪的任务可靠性模型,提出了相应的改进措施,并采用可靠性增长的办法来验证所提措施的有效性。本文所提改进措施满足装备试验鉴定要求,可实现热像仪的可靠性增长和批量产品可靠性不降低的目标。

弱环境辐射下中短波双波段红外图像融合方法

本文介绍了一种用于弱环境辐射下红外中、短波双波段的红外图像融合方法。该方法先采用单尺度Retinex(SingleScaleRetinex,SSR)方法处理短波图像,分别对处理后的短波图像和中波图像采用均值滤波和双边滤波得到细节层和背景层,再利用基于SpectralResidual(SR)显著性和引导滤波的权重映射,对短波图像和中波图像的细节层和背景层进行加权融合,得到融合图像。经过实验仿真,并与基于小波、拉普拉斯金字塔的多种算法做了比较,该方法在各场景下的主观与客观评价均表现良好。

一种基于数字技术的凝视型焦平面热像仪均匀性检测方法研究

传统的热像仪均匀性检测方法受显示器均匀性的影响较大,而且用这种方法无法完成对凝视型焦平面热像仪的均匀性测试。本文从均匀性的定义出发,设计了一种基于数字技术的凝视型焦平面热像仪均匀性检测方法,运用该方法可以快速准确地进行均匀性测试。

二代焦平面热像仪的可靠性改进

二代焦平面热像仪在我国军事领域的运用还属起步阶段,在二代焦平面热像仪的研制过程中, 经常出现不明原因的通电无图像问题,严重影响了产品可靠性。我们就该问题进行了深入分析,采取了改进措施。经试验验证,采取的改进措施便捷、有效,既提高了产品可靠性又保证了研制产品质量。

新型红外热像观瞄具全寿命保障能力建设的探讨

针对一代多元(<200元)热像仪、二代焦平面热像仪和三代凝视型焦平面热像仪同时装备部队的特点,本文首先分析了热像仪在研制和使用过程中维修保障的现状,然后对热像仪的全寿命保障能力建设进行了探讨。