[发明专利]一种便携式飞行器红外隐身性能评估装置和方法

权利要求书

1.一种便携式飞行器红外隐身性能评估装置，其特征在于：包括光学系统(101) 、激光测距模块(102) 、长波红外视频采集单元(103) 、中波红外视频采集单元(104) 、温度传感器(105) 、湿度传感器(106) 、方位角传感器(107) 、微处理器(108) 、通信接口单元(109)、存储器(110) 、控制面板(111) 、显示器(112) 和外设计算机(113) ；长波红外视频采集单元(103) 与微处理器(108) 电连接，用于采集目标的长波红外视频图像；中波红外视频采集单元(104) 与微处理器(108) 电连接，用于采集目标的中波红外视频图像；激光测距仪(102) 与微处理器(108) 电连接，用于采集目标与评估装置间的距离；温度传感器(105)、湿度传感器(106) 和方位角传感器(107) 分别与微处理器(108) 电连接，分别采集环境温度、环境湿度和目标的方位角信息，这些信息作为大气透过率仿真的必要参数，利用第三方软件计算大气透过率；微处理器(108) 通过通信接口与外设计算机(113) 电连接，存储器(110) 与微处理器(108) 电连接，用于数据存储，控制面板(111) 和显示器(112) 分别与微处理器(108) 电连接，分别用于系统控制和信息显示。

2.如权利要求1所述的便携式飞行器红外隐身性能评估装置，其特征在于：长波红外视频采集单元(103) 和中波红外视频采集单元(104) 同轴。

3.如权利要求1所述的便携式飞行器红外隐身性能评估装置，其特征在于：光学系统(101) 由物镜和分光镜片组成，分光镜片采用锗材料制成，可以反射中波红外，透射长波红外。

4.如权利要求1或3所述的便携式飞行器红外隐身性能评估装置，其特征在于：分光镜片与长波红外视频采集单元(103) 轴线、中波红外视频采集单元(104) 轴线分别呈45°角，反射的中波红外被中波红外视频采集单元(104) 接收，透射的长波红外被长波红外视频采集单元(103) 接收。

5.如权利要求1所述的便携式飞行器红外隐身性能评估装置，其特征在于：激光测距模块(102) 的轴线与光学系统(101) 的轴线平行。

6.一种便携式飞行器红外隐身性能评估方法，其特征在于：长波红外隐身性能评估和中波红外隐身性能评估均选取辐射温度/辐射温差、光斑暴露尺寸、红外能见距离、红外发现概率和隐身效率作为评估指标；长波红外隐身性能评估和中波红外隐身性能评估按如下步骤实施：

1)利用装置获取目标的长波红外图像或中波红外图像、探测距离、环境温度、环境湿度和目标方位角信息；

2)利用探测距离、环境温度、环境湿度和目标方位角信息，通过第三方软件计算长波红外或中波红外的大气透过率和消光系数；

3)给定长波红外辐射温差阈值或中波红外辐射温差阈值，利用黑体标定曲线反演灰度差阈值；

4)通过相关图像算法确定目标暴露区和背景区，并统计暴露区和背景区所占像元个数；

5)计算暴露区和背景区的平均灰度，利用黑体标定曲线计算平均辐射温度，并求暴露区和背景区表观辐射温差；给定像元尺寸，计算探测器靶面上暴露区尺寸，并利用探测距离的和探测器光学系统焦距计算目标暴露区实际尺寸；

6)给定大气透过率和环境温度，利用表观温差计算暴露区和背景区的固有温差；

7)给定视觉等级要求的线对数，利用目标暴露区实际尺寸计算目标等效长宽比和空间频率；

8)通过最小可分辨温差——空间频率曲线，计算目标在当前空间频率下对应的最小可分辨温差；

9)给定瞬态视场、大气消光系数等参数计算目标在辨识概率为50％时的阈值探测温差；

10)给定探测距离R和相应的大气透过率，利用当前探测距离下的表观温差，计算探测距离R时表观温差，与辨识概率为50％时的阈值探测温差相比较，通过返复迭代，当探测距离R时表观温差，与辨识概率为50％时的阈值探测温差相等时，此时的探测距离R即为该目标的红外能见距离；

11)利用表观温差，结合最小可分辨温差——空间频率曲线计算在该表观温差下目标对应的最大可分辨频率；

12)利用最大可分辨频率，结合探测距离和目标暴露区的实际尺寸，计算该目标上最大可分辨周数；

13)利用最大可分辨周数，并给定Johnson准则中50％概率时要求的周数，计算目标在当前探测距离下的探测、识别和确认的概率；

14)利用目标在实施红外隐身方案前后的红外能见距离计算隐身效率。