【摘 要】
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天基红外系统作为天基探测系统的重要组成部分,在空间预警的重要性等级越来越高。限制天基红外系统探测能力的主要因素有探测器性能和杂散辐射。随着探测器技术发展,杂散辐射对探测能力的限制比重越来越大。杂散辐射分为外部杂散辐射和自身热辐射,随着遮光罩,挡光环等抑制外部杂散辐射的机械装置的不断完善,红外系统的自身热辐射造成的影响逐渐凸显。因此对天基红外系统光机结构温度对探测能力的影响分析对于系统的探测能力提升
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
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天基红外系统作为天基探测系统的重要组成部分,在空间预警的重要性等级越来越高。限制天基红外系统探测能力的主要因素有探测器性能和杂散辐射。随着探测器技术发展,杂散辐射对探测能力的限制比重越来越大。杂散辐射分为外部杂散辐射和自身热辐射,随着遮光罩,挡光环等抑制外部杂散辐射的机械装置的不断完善,红外系统的自身热辐射造成的影响逐渐凸显。因此对天基红外系统光机结构温度对探测能力的影响分析对于系统的探测能力提升和冷光学设计具有重要研究意义。本文通过分析天基红外系统的探测能力需求,对光机结构自身热辐射的影响因素进行分析,建立自身热辐射与探测能力指标之间的分析链路,针对辐照度和探测能力在焦平面分布的非均匀性,提出分布式探测能力分析方法,进一步对天基红外系统自身热辐射对目标探测能力影响进行研究,并根据探测能力指标提出更具针对性的系统制冷建议。本文的主要内容包括以下部分:1.了解课题研究背景,对国内外自身热辐射和探测能力影响分析进行调研,总结研究进展。2.介绍天基红外系统的探测能力指标和红外系统自身热辐射的理论分析过程,进一步给出与红外系统自身热辐射相关的探测能力计算模型。3.针对自身热辐射和场景辐射影响造成的探测能力焦平面区域分布,提出分析和计算方法,进行了分区原则讨论。4.为验证分布式探测能力分析方法,分别建立透射式系统和反射式系统,进行光机结构整体自身热辐射分析,然后讨论不同组件的自身热辐射对焦平面辐照度影响。确定本文所使用的分区原则,进行透射式系统和反射式系统光机结构自身热辐射对焦平面的分区域辐照度分析。5.对透射式系统和反射式系统光机结构对焦平面整体探测能力影响和分区域探测能力影响进行对比分析,通过对主要影响表面进行制冷进行对比分析,最后通过给定的探测能力需求,得到了系统制冷组件以及制冷温度的最佳选择。因此可通过分布式探测能力分析方法得到分析区域的主要影响表面进行制冷来达到探测能力提升需求,更具有针对性。综上所述,本文通过理论研究与仿真分析,建立计算模型,提出分布式探测能力分析方法,对光机结构温度对探测能力影响进行分析研究,为后续相关研究工作提供了依据。
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