高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验

对于大气层内的高速飞行器,强烈的气动加热使红外探测系统的红外窗口温度迅速上升,成为气动热辐射效应的主要因素,导致红外探测系统的探测距离、识别概率、跟踪精度等性能下降,甚至失效。通过简化红外窗口热辐射传输模型,设计了一种红外窗口热辐射特性试验平台,并对某蓝宝石红外窗口在中波红外3.7~4.8μm波段的热辐射特性进行试验研究。研究结果表明,在100~350℃高温范围内,该红外窗口热辐射特性与温度近似呈现3次方关系,随温度升高,透过率下降约16%,而自身辐射持续增强,幅度最高在100倍以上,对红外探测系统造成的影响比透过率要大得多。

红外窗口材料的热辐射特性测量方法

飞行器在大气层内高超声速飞行时，高温窗口迅速成为气动热辐射效应的主要因素，气动热辐射效应会降低甚至破坏红外（IR）探测系统的性能．通过分析红外探测窗口热辐射传输特性，提出一种红外窗口材料的热辐射特性测量方法，并测量了应用于中波红外（MWIR）探测系统的某蓝宝石红外窗口材料在高温状态下的透过率和自身辐射等热辐射数据．结果表明：在100～350℃范围内，0．1mm厚蓝宝石材料薄层在中波红外3．7～4．8μm波段的热辐射特性与温度近似呈3次方关系，温度越高，蓝宝石透过率越小，自身辐射越大．强烈的自身辐射极易导致红外探测器局部饱和现象，对探测系统造成的影响比透过率引起的信噪比（SNR）下降要大得多．

透射式红外光学系统的太阳杂散辐射分析

杂散辐射可以定义为经过非正常成像光路进入到接收器中的能量。杂散辐射会降低光学系统的图像对比度和信噪比,严重时杂散辐射的能量会直接将目标能量湮没,严重影响红外光学系统正常工作。本文分析了透射式红外光学系统的杂散辐射特性,设计了物镜筒的消光螺纹和表面处理方式等抑制措施。通过点源透过率曲线分析了抑制措施的作用,并分析了消光螺纹自身辐射对光学系统的影响。最终通过对比成像实验验证,结果表明,消光螺纹对轴外的杂散辐射有明显的抑制作用;同时消光螺纹的自身辐射能量不会引入新的干扰源。

不同结构地基光电探测系统的杂散光抑制

分析了不同结构形式的地基折反式光电探测系统的杂散光特性,讨论了相应的杂散光抑制方法。针对有无中间像面的光学系统,分别给出了两种不同的杂散光抑制方案,并对其中的长波红外系统进行了自身辐射分析。结果表明:对于无中间像面的折反系统,外遮光罩可以更好地抑制大离轴角度的杂散光;对于有中间像面的折反系统,采取光阑组合和设置主镜内遮光罩的方式就可以很好地抑制外部杂散光,在满足自身辐射要求的前提下,有效减少因设置外遮光罩而增加的长度和质量,有利于小型化和轻量化。

多目标复合半实物仿真系统的杂散光分析

杂散光分析已经成为光学系统设计中必须考虑的关键因素之一。基于蒙特卡洛法,利用TracePro软件进行建模仿真,对多目标复合半实物仿真系统的杂散光进行了分析。仿真结果表明仿真系统的杂散光主要来自两方面:一是扩束光束经主反射镜边缘反射的未复合光束;另一个是由于仿真系统关键元件自发辐射产生的杂散光。根据杂散光系数和元件制冷温度的关系得出:当制冷温度为200K时,仿真系统的杂散光系数小于2%。分析结果对导弹的多目标复合半实物仿真系统的设计具有重要的指导意义。

不断发展的无源定位技术

无源定位技术是电子战领域中一个重要组成部分 ,在反隐身、反预警和抗反辐射导弹方面的作用日益突出。

加力式涡扇发动机非加力状态部件红外辐射分析

采用反向蒙特卡罗法计算分析了加力式涡扇发动机非加力状态各固体壁面的有效辐射强度(包括自身辐射强度和反射辐射强度)、燃气辐射强度以及总辐射强度特性,并对它们的分布规律进行了讨论分析.结果表明:在新计算分析的状态中,中心锥是探测角度小于15°时的主要红外辐射源,在尾向贡献了最大辐射强度的65%以上;在探测角小于20°的范围内,末级涡轮叶片和径向稳定器是次于中心锥的重要红外辐射源;喷管扩张段对整个后半球的红外辐射都有明显的贡献,尤其是探测角度大于20°以后;中心锥、末级涡轮叶片和径向稳定器等部件的反射辐射强度不足自身辐射强度的10%.