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红外预警卫星空间虚警源辐射特性分析

红外与激光工程 2019年第3期48卷 61-67页

作者：李文杰宋泽正李广波闫世强欧阳琰王成良空军预警学院湖北武汉430019

针对红外预警卫星的虚警问题,研究了地球同步轨道红外预警卫星的空间辐射环境。在计算卫星探测谱段内的地球背景辐射特性并将其作为衡量基准的基础上,分析了空间环境中可能造成红外预警卫星虚警的辐射源,并对各种空间辐射源在红外预警... 详细信息

针对红外预警卫星的虚警问题,研究了地球同步轨道红外预警卫星的空间辐射环境。在计算卫星探测谱段内的地球背景辐射特性并将其作为衡量基准的基础上,分析了空间环境中可能造成红外预警卫星虚警的辐射源,并对各种空间辐射源在红外预警卫星短波探测谱段2.63～2.83μm和中波探测谱段4.18～4.50μm的辐射特性进行了数值计算。结果表明:太阳直接辐射对卫星探测器的辐照度远大于卫星的背景辐射强度,应采取规避措施;红外预警卫星的主要虚警源为月球辐射和近地轨道航天器辐射;月球辐射的影响主要来自镜头的聚焦作用;近地轨道航天器辐射的影响发生在红外预警卫星的中波探测谱段,研究结果可为研究相应的背景抑制及虚警源识别技术提供参考。

关键词：红外预警卫星虚警月球辐射航天器辐射

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红外预警卫星弹道导弹主动段探测能力

红外与激光工程 2015年第11期44卷 3276-3281页

作者：钟宇吴晓燕黄树彩吴建峰李成景空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

为研究反导作战背景下红外预警卫星对弹道导弹主动段弹道的探测能力,在作战需求驱动下,构建了预警卫星探测能力战术、技术和性能指标的关联结构,以技术指标为桥梁,通过建立视场、扫描周期、检测概率、虚警概率、信噪比及最大作用距离等... 详细信息

为研究反导作战背景下红外预警卫星对弹道导弹主动段弹道的探测能力,在作战需求驱动下,构建了预警卫星探测能力战术、技术和性能指标的关联结构,以技术指标为桥梁,通过建立视场、扫描周期、检测概率、虚警概率、信噪比及最大作用距离等计算模型,系统分析了战术、技术和性能指标之间的关联及其对探测能力的影响。结合典型的目标和背景辐射特性以及大气透过率,仿真分析了星载探测器性能指标的不同组合对预警卫星最大作用距离和预警时间的影响程度和规律。该研究可为评估预警卫星反导作战效能和优化设计星载红外探测系统提供有意义的参考。

关键词：探测能力红外预警卫星弹道导弹主动段指标关联

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红外预警卫星对地覆盖区域近似计算模型

系统工程与电子技术 2014年第11期36卷 2133-2137页

作者：钟宇吴晓燕黄树彩李成景吴建峰空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

以反导作战时红外预警卫星对地监视覆盖区域计算为需求,结合卫星平台和星载相机的特点,运用点集间投影和映射的思想,首先推导了地球同步轨道卫星对地进行圆锥-旋转扫描与推扫时的覆盖区域模型,运用坐标转换方法,进一步建立了低轨卫星对... 详细信息

以反导作战时红外预警卫星对地监视覆盖区域计算为需求,结合卫星平台和星载相机的特点,运用点集间投影和映射的思想,首先推导了地球同步轨道卫星对地进行圆锥-旋转扫描与推扫时的覆盖区域模型,运用坐标转换方法,进一步建立了低轨卫星对地扫描覆盖区域模型;提出了一种地球同步轨道卫星对地进行凝视覆盖的新工作模式;给出了临边覆盖的判定条件。仿真实例表明,该模型能有效计算高低轨红外预警卫星对地监视覆盖区域,能为预警卫星探测与跟踪弹道目标提供有力的技术支撑。

关键词：红外预警卫星覆盖区域凝视覆盖坐标转换

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红外预警卫星直视地表波段选择及探测能力

红外与激光工程 2018年第2期47卷 82-87页

作者：刘尊洋叶庆李修和邵立孙晓泉国防科技大学电子对抗学院安徽合肥230037

建立了红外预警卫星直视地表(See-To-Ground,STG)波段探测能力计算模型,并仿真研究了STG最佳探测波段范围以及该波段在导弹预警中可能具备的能力。首先建立了固体、液体导弹尾焰红外辐射模型、地球/大气环境特性模型、点目标辐射通量表... 详细信息

建立了红外预警卫星直视地表(See-To-Ground,STG)波段探测能力计算模型,并仿真研究了STG最佳探测波段范围以及该波段在导弹预警中可能具备的能力。首先建立了固体、液体导弹尾焰红外辐射模型、地球/大气环境特性模型、点目标辐射通量表观对比度模型、预警卫星系统噪声模型和最低探测高度模型;其次,利用上述模型分析了固体和液体导弹尾焰的表观对比光谱分布规律,认为将STG波段选定为2.86~3.0μm最具合理性;然后,通过分析液体和固体导弹尾焰在该波段的表观对比度光谱随高度的变化规律,初步探讨了STG波段的导弹探测能力;最后,通过分析不同条件下预警卫星对导弹的首次探测高度,系统研究了SBIRS-GEO预警卫星在STG波段的探测能力。研究结果表明:STG波段对固体导弹则具有较强的早期预警能力,而对液体导弹的早期预警能力则相对较弱。

关键词：红外预警卫星直视地表波段仿真波段范围探测能力

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红外预警卫星最佳探测波段分析

红外与激光工程 2010年第3期39卷 389-393页

作者：叶庆孙晓泉邵立脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 光电系统信息控制技术国家重点实验室北京101601

为解决红外预警卫星在近中红外的最佳探测波段问题,采用建模仿真的方法获得了2～5μm波段范围内不同高度条件下火箭尾焰目标的红外辐射光谱特性,利用MODTRAN软件包计算了典型大气条件下同样波段范围内不同高度处的大气透过率和地球/大... 详细信息

为解决红外预警卫星在近中红外的最佳探测波段问题,采用建模仿真的方法获得了2～5μm波段范围内不同高度条件下火箭尾焰目标的红外辐射光谱特性,利用MODTRAN软件包计算了典型大气条件下同样波段范围内不同高度处的大气透过率和地球/大气背景红外辐射光谱特性,在此基础上计算了目标背景之间的对比度。通过分析目标背景对比度的变化规律可知:随着飞行高度的增加,目标背景对比度会先增大后减小,但无论在什么飞行高度,2.63～2.83μm和4.18～4.50μm波段的目标背景对比度都较大,比较适合目标探测,并且这两波段还具有更加精细的波段结构,实际应用中可根据探测需求选择更小的波段范围并确定相应的中心波长。

关键词：红外预警卫星目标背景对比度最佳探测波段 MODTRAN软件包

基于辐射通量表观对比度光谱的红外预警卫星探测波段选择方法

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红外与毫米波学报 2014年第5期33卷 492-497页

作者：刘尊洋邵立汪亚夫孙晓泉电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037

选择合理的探测波段是设计红外预警卫星需要解决的重要问题.提出了一种基于点目标辐射通量表观对比度光谱确定红外预警卫星探测波段的方法.论文首先建立了较完善的火箭尾焰表观对比度光谱计算模型,进一步建模计算了典型液体和固体火箭... 详细信息

选择合理的探测波段是设计红外预警卫星需要解决的重要问题.提出了一种基于点目标辐射通量表观对比度光谱确定红外预警卫星探测波段的方法.论文首先建立了较完善的火箭尾焰表观对比度光谱计算模型,进一步建模计算了典型液体和固体火箭尾焰在不同高度的红外辐射特性,使用通用大气辐射传输（CART）软件计算了典型大气条件下的地球/大气背景辐射以及不同高度处大气的透过率和路径辐射,在此基础上以典型液体和固体火箭为例,计算了尾焰在不同高度处的辐射通量表观对比度光谱.结果表明：不论液体还是固体火箭,在2.55～2.85 μm和4.19 ～4.48 μm波段的辐射通量表观对比度都比较大,红外预警卫星工作波段可以选为上述波段.

关键词：红外预警卫星探测波段辐射通量表观对比度火箭尾焰

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红外预警卫星系统虚警抑制技术综述

红外技术 2020年第2期42卷 115-120页

作者：李文杰闫世强胡磊吴亚宏王成良欧阳琰空军预警学院湖北武汉430019 解放军95806部队北京100076

红外预警卫星系统作为先进的红外探测装备,是反导预警体系中的重要组成部分,但是红外预警卫星系统的虚警问题会严重影响系统作战效能的发挥。在概述红外预警卫星虚警的定义和表现形式的基础上,分析了虚警的产生原因与分类,最后探讨了红... 详细信息

红外预警卫星系统作为先进的红外探测装备,是反导预警体系中的重要组成部分,但是红外预警卫星系统的虚警问题会严重影响系统作战效能的发挥。在概述红外预警卫星虚警的定义和表现形式的基础上,分析了虚警的产生原因与分类,最后探讨了红外预警卫星系统虚警抑制的相关技术和研究方向,为相关领域的研究提供参考信息。

关键词：红外预警卫星反导预警虚警作战效能

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多普勒频移支持红外预警卫星反导作战研究

系统工程与电子技术 2015年第12期37卷 2689-2695页

作者：钟宇吴晓燕黄树彩李成景吴建峰空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

为拓展反导作战中红外预警卫星的目标速度估计方式,提出利用星载探测器进行被动红外多普勒频移测速的构想。首先建立多星多普勒频移测速模型,给出了多普勒频移测速误差与观测几何、辐射波长以及光谱分辨率的关系;然后推导多普勒频移测... 详细信息

为拓展反导作战中红外预警卫星的目标速度估计方式,提出利用星载探测器进行被动红外多普勒频移测速的构想。首先建立多星多普勒频移测速模型,给出了多普勒频移测速误差与观测几何、辐射波长以及光谱分辨率的关系;然后推导多普勒频移测速误差与导弹发射坐标系下速度误差的坐标转换关系,描述了多普勒频移测速对弹道参数估计的贡献。最后,结合战术需求,通过仿真实例分析了多普勒频移测速对参数估计的影响。

关键词：多普勒频移红外预警卫星目标速度估计观测几何光谱分辨率

基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择

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激光与光电子学进展 2016年第9期53卷 57-63页

作者：苑智玮黄树彩熊志刚唐意东空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

在宽带探测模型的基础上,综合考虑光谱精细度以及数据量,融合窄带光谱信息进行目标识别,提出一种基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择方法。依据预警卫星窄带成像机理加入窄带滤光片,综合考虑目标和背景辐射、暗电流噪声以及... 详细信息

在宽带探测模型的基础上,综合考虑光谱精细度以及数据量,融合窄带光谱信息进行目标识别,提出一种基于综合信噪比的红外预警卫星窄带探测波段选择方法。依据预警卫星窄带成像机理加入窄带滤光片,综合考虑目标和背景辐射、暗电流噪声以及探测器仪器热噪声等的影响,提出较为完备的综合信噪比计算模型。以国防支援计划(DSP)预警卫星为例,选取中心波长在2.726,2.835,3.012,4.339μm处带宽为10nm的窄带波段为探测波段,计算了尾焰在不同高度下的综合信噪比光谱。

关键词：探测器红外预警卫星探测波段综合信噪比目标识别