[发明专利]一种红外预警卫星接收方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及卫星接收领域，更具体地说，涉及一种红外预警卫星接收方法。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

针对上述缺少评估卫星识别目标概率的问题，本发明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、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；

所述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：

如上为红外预警卫星所探测目标的地面背景修正方程；

S4：根据所述地面背景修正模型构建目标的探测信噪比模型；

所述目标探测信噪比模型为：

设目标辐射强度J，导弹受大气衰减影响因子，信号峰值因子，光学系统有效通光口径，光学系统透过率，探测器峰值星探测度，弥散系数，修正系数，探测器像元面积，系统等效带宽，卫星轨道距离地面的高度；

目标的探测信噪比为：

如上为目标的探测信噪比模型；

S5：根据所述探测信噪比模型以及气象影响因子构建探测概率模型；

所述探测概率模型为：

当弹道导弹高度在10km以内时，

当弹道导弹高度大于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：