[发明专利]跨太空和大气层的动目标红外辐射特性反演方法及系统

权利要求书

1.一种跨太空和大气层的动目标红外辐射特性反演方法，其特征在于，包括：

(1)确定跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型，其中，所述红外辐射传输路径类型包括大气层内测量系统观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径、太空中的测量系统观测大气层内的被观测动目标条件下的辐射传输路径以及太空中的测量系统透过大气层观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径；

(2)计算当前红外辐射传输路径类型下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r；

(3)根据测量系统以Δt为时间间隔连续测得的n次被观测动目标像方的红外辐射亮度求像方平均辐射亮度L_t'：其中，表示第i个Δt测得的被观测动目标像方的红外辐射亮度，i＝1,…,n；

(4)根据测量系统测得的被观测动目标像方的平均辐射亮度L_t'计算被观测动目标物方的红外辐射亮度L_t：

其中，步骤(2)具体包括：

(2-1)若跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为大气层内测量系统观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径，则由测量系统高度、大气层最高高度、天顶角、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，测量系统高度和红外波段依据实际情况确定，地球半径为测量系统所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，天顶角的计算公式为：其中，A表示大气层内的测量系统的位置，B表示太空中的被观测动目标的位置，C表示OA延长线上的一点，分别为测量系统和被观测动目标距地心O的高度，为测量系统和被观测动目标之间的距离；

(2-2)若跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为太空中的测量系统观测大气层内的被观测动目标条件下的辐射传输路径，则由辐射传输路径上穿过大气的路程长度、大气层最高高度、被观测动目标高度、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，被观测动目标高度和红外波段依据实际情况确定，地球半径为被观测动目标所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，辐射传输路径上穿过大气的路程长度的计算公式为：其中，A表示太空中的测量系统的位置，B表示大气层内的被观测动目标的位置，C为辐射传输路径上与大气层边缘的交点，分别为被观测动目标和辐射传输路径上与大气层边缘的交点距地心O的高度，∠ABO可由A点、B点、O点的相对位置关系确定，辐射传输路径为从B向A传播的路径；

(2-3)若跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为太空中的测量系统透过大气层观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径，则由辐射传输路径上穿过大气的路程长度、大气层最高高度、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，红外波段依据实际情况确定，地球半径为被观测动目标所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，辐射传输路径上穿过大气的路程长度的计算公式为：其中，A表示太空中的测量系统的位置，B表示太空中的被观测动目标的位置，D、E为辐射传输路径上与大气层边缘的交点，为地心O点到的垂线，为大气层最高高度加上地球半径，辐射传输路径为从B向A传播的路径。

2.一种跨太空和大气层的动目标红外辐射特性反演系统，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型，其中，所述红外辐射传输路径类型包括大气层内测量系统观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径、太空中的测量系统观测大气层内的被观测动目标条件下的辐射传输路径以及太空中的测量系统透过大气层观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径；

第一计算模块，用于计算当前红外辐射传输路径类型下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r；

第二计算模块，用于根据测量系统以Δt为时间间隔连续测得的n次被观测动目标像方的红外辐射亮度求像方的平均辐射亮度L_t'：其中，表示第i个Δt测得的被观测动目标像方的红外辐射亮度，i＝1,…,n；

第三计算模块，用于根据测量系统测得的被观测动目标像方的平均辐射亮度L_t'计算被观测动目标物方的红外辐射亮度L_t：

其中，所述第一计算模块包括：

第一计算子模块，用于在跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为大气层内测量系统观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径时，由测量系统高度、大气层最高高度、天顶角、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，测量系统高度和红外波段依据实际情况确定，地球半径为测量系统所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，天顶角的计算公式为：其中，A表示大气层内的测量系统的位置，B表示太空中的被观测动目标的位置，C表示OA延长线上的一点，分别为测量系统和被观测动目标距地心O的高度，为测量系统和被观测动目标之间的距离；

第二计算子模块，用于在跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为太空中的测量系统观测大气层内的被观测动目标条件下的辐射传输路径时，由辐射传输路径上穿过大气的路程长度、大气层最高高度、被观测动目标高度、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，被观测动目标高度和红外波段依据实际情况确定，地球半径为被观测动目标所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，辐射传输路径上穿过大气的路程长度的计算公式为：其中，A表示太空中的测量系统的位置，B表示大气层内的被观测动目标的位置，C为辐射传输路径上与大气层边缘的交点，分别为被观测动目标和辐射传输路径上与大气层边缘的交点距地心O的高度，∠ABO可由A点、B点、O点的相对位置关系确定，辐射传输路径为从B向A传播的路径；

第三计算子模块，用于在跨太空与大气层的红外辐射传输路径类型为太空中的测量系统透过大气层观测太空中的被观测动目标条件下的辐射传输路径时，由辐射传输路径上穿过大气的路程长度、大气层最高高度、地球半径以及红外波段计算该辐射传输路径条件下的红外辐射传输特性参数透过率ρ和程辐射L_r，其中，红外波段依据实际情况确定，地球半径为被观测动目标所处纬度处的半径值，大气层最高高度设定为预设值，辐射传输路径上穿过大气的路程长度的计算公式为：其中，A表示太空中的测量系统的位置，B表示太空中的被观测动目标的位置，D、E为辐射传输路径上与大气层边缘的交点，为地心O点到的垂线，为大气层最高高度加上地球半径，辐射传输路径为从B向A传播的路径。