禄晓飞，盛 捷，赵 慧



基于红外测量图像的高速飞行目标等效辐射温度计算方法

禄晓飞，盛 捷，赵 慧

（酒泉卫星发射中心，甘肃 酒泉 732750）

高速飞行目标的测量温度对研究其热防护性能有着极其重要的意义，分析了高速飞行目标红外辐射成像的特点，指出了高速飞行目标红外成像较为模糊的3个原因：1）红外光学系统本身使得能量扩散，由点扩散函数表示；2）目标拖尾；3）大气抖动，这使得静止或低速目标辐射测温算法已经不再适用。提出了一种有效计算高速飞行目标辐射温度的方法，首先通过图像分割从红外图像中把飞行目标和背景区域提取出来，再通过标定数据计算目标辐射强度，同时扣除背景能量以及考虑大气透过率，再根据目标的视在面积和发射率计算目标的等效辐射亮度，最后通过查表得到目标的等效辐射温度。

红外成像；高速飞行目标；辐射强度；红外等效温度

0 引言

目前高速飞行器已成为国防力量的重要组成部分，对其进行红外辐射测温，一方面可考核其热防护设计指标；一方面考核其突破对方防御体系的能力。例如高超声速飞行器研发过程中遇到的一大技术难题叫“热障”，它是飞行器飞行时由于激波和粘性的作用，其周围空气温度急剧升高（可达几千摄氏度），形成严酷的气动加热环境，使一般飞行器结构无法承受而形成的。本文分析了红外凝视辐射系统测量高速飞行目标的特点，指出了静止或低速目标辐射测温方法不适用于高速飞行目标等效温度计算，提出了一种有效的基于红外图像计算高速飞行目标辐射温度的方法[1-3]。……