红外线辐照度计算
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辐射能量计算是系统设计的首要一步。当辐射源被视作点源时,或是视作面源时,采用的辐照度计算方法是不同的。任何辐射源都具有一定尺寸,不可能是一个几何点。所谓点源、面源也不是根据辐射源尺寸大小来划分的,而是根据辐射源的面积是否充满仪器的测量视场。
如果辐射源的面积小于仪器视场的空间覆盖,辐射源面积都是有效的,这样的辐射源称为点源。当一个红外搜索系统对远方来袭导弹的张角远小于系统瞬时视场角时,尽管测到的辐射可能来自导弹的蒙皮、喷管、或尾焰,我们可以认为全部辐射来自一点。此时,用辐射强度可以计算点源产生的辐照度。
当我们在近距离用热象仪测量导弹的尾焰辐射特性时,我们能得到尾焰温度场空间分布的热图像。尾焰热像由许多像素组成,每个像素的测量视场很小,它不能探测到全部尾焰。此时尾焰的辐射面积只有部分是有效的,故应视作面源。我们可用辐射亮度来计算面源产生的辐照度。 红外线测温仪
点源产生的辐照度:
在不考虑辐射传输损失时,点源产生的辐照度与距离平方成反比。其原因是:尽管点源的辐射强度不变,点源对系统所张的立体角随距离增加而减小。当辐射源未充满测量系统的视场覆盖时,系统测得的辐射数据与距离等测量条件有关,不能反映辐射源的真实情况。
面源产生的辐照度
仪器接收到的辐射通量取决于它的接收面积和接收立体角,而仪器的接收面积与它的有效孔径有关,接收立体角与系统视场有关。因此,有效孔径及视场是仪器最基本的参数。