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1、光电隐身是指消除、减小、改变或模拟目标和背景之间在紫外、可 见光、红外波段的反射特性差别，以降低目标在紫外、可见光和红外波 段的可探测性所实施的隐身技术光电隐身主要包括紫外隐身（0.30 0.40p m）、可见光隐身0.400.76|J m）、近红外隐身（0.761.2 p m）、中远红外隐身（35 m、814|j m）、激光隐身（1.06、1.54、 10.6p m）等。光电隐身通常要经过目标的光电隐身设计、光电隐身材 料的制备和光电隐身效果评估试验个步骤。评估试验主要是对光电隐 身设计的合理性和光电隐身材料的性能以及整体隐身效果进行评估。表征光电隐身性能的主要内容有两个一是材料性能，即选择
2、什么 参数在实验室测试材料的隐身性能希望所选参数能够用来在实验室进 行隐身材料的比较和筛选;二是隐身效果，即选择什么参数和方法对目 标的隐身效果进行评价希望所选参数能够和宏观的探测概率和探测距 离等联系起来。评价光学隐身材料的性能需要根据具体的波段来考虑。 一般情况下，除了要求目标与背景的光谱反射率曲线尽可能一致以外， 还要求光学隐身材料具有适合的亮度和光泽度。1、光电隐身效果的评估方法根据以上对光电隐身性能的表征论述分析对光电隐身效果的评估 应从隐身材料性能参数考察和隐身效果评估两方面来设计评估方法。1.1红外隐身效果的评估大部分红外隐身并不是采用发射率尽量低的材料涂覆被保护目标 表面，减弱
3、目标红外辐射强度以达到对目标的隐身而是研究制备各种 红外发射率的材料，然后对目标进行红外迷彩设计，使目标的红外辐射 特性分布与背景一致而实现红外隐身2。1.1.1材料隐身性能评估红外材料隐身性能的评估主要是对材料的发射率进行测定E实验 室内，使用红外辐射计测量在不同温度时不同隐身材料的辐射出射度， 将其测量数据与相同温度的黑体相比较测定材料的发射率。对不同发 射率材料的性能建立特性数据库，作为目标隐身设计的理论基础。1.1.2隐身效果评估红外隐身效果的评价主要是对运用隐身材料按照特定目标的红外 辐射特性进行隐身设计的效果进行鉴定。与红外隐身效果的表征相应， 其评价也有定性和定量两种手段。在指标
4、测试方面，主要是从红外成像系统的探测能力出发根据目 标的特性和红外辐射在大气中传输的特点找出实现目标红外隐身的条 件。假设目标与背景的黑体等效温差为Ls，目标斑块间的黑体等效温 差为 丁。，当八Tos增大时，目标与背景间的对比度增大，当To增大 时，目标各部分间的对比度增大试验中测定在不同距离时， Tos、 To的变化阈值， Ls、 To在多大范围内变化时，目标不被红外成像 系统所探测到。试验方法如图所示。图1红外隐身效果的定量评估测试示意图首先将红外成像跟踪系统布设于实施隐身的模拟目标前方a录试 验距离和初始时刻的目标与背景及目标各斑块的温度使红外成像跟踪 系统对选定空间范围内进行扫描搜索。
5、若发现目标，调整试验距离，等 待做下一次试验。若未发现目标，则对目标加热升温，直至红外成像跟 踪系统发现并锁定目标，记录目标当前温度。待目标冷却后，对目标的 不同斑块各自升温，直至红外热像仪识别并锁定目标记录目标各斑块 的温度。反复进行以上试验，对不同隐身的隐身效果进行评价。在综合评价方面，是观察红外成像系统对实施不同隐身的目标的发 现、识别概率，从而对隐身效果做出评价。一种方法是将红外成像跟踪系统架设于海边隐身模拟目标于海上 同一距离移动，红外成像跟踪系统对选定海域进行搜索，在锁定目标 后，人为地使跟踪系统偏离目标，将系统状态改为搜索状态，如此多次 对模拟目标进行搜索探测，统计对目标的探测概
6、率。然后使目标改变距 离，在不同的距离上反复进行上述试验，进而评价目标隐身的效果。另一种方法是采用红外热像仪在野外采集大量包含背景的有关隐身目标的红外图像，然后，组织有经验的人员对红外图像进行判读，或 使用计算机数字图像处理技术对红外图像进行特征提取找出合适的图 像特征统计参数，目标与背景的数字统计特征参数相差越大目标隐身 效果越差，据此对隐身效果做出评价。1.2激光隐身效果的评估红外隐身注重目标材料的辐射特性而激光隐身则注重目标的反射 特性。由脉冲激光测距机的测距方程可知，对于漫反射大目标，其最 大测程与目标反射率的平方根成正比对漫反射小目标，其最大测程与 目标反射率的四次方根成正比对激光隐
7、身效果的评价必须从激光测距 机的最大测程和目标反射率入手。1.2.1材料隐身性能评估材料的隐身性能评估就是对目标的反射率的测量激光测距、激光 跟踪和激光测速等测量系统在测量距离的要求及其分析方法是一致的。 在试验场测量中，通常以保证一定回波率的最大作用距离一一保证回波 作用距离来衡量测量设备的测量能力。激光测量系统的测量方程为P _ PHKAA,PT2 FFr 兀 2 糜 2sin2 史 r（1）I 4 J式中,Pr为激光接收系统接收功率;、为接收系统透过率;Ar为接 收口径面积；Ps为激光器发射功率;。t为激光发射发散角；邪为发射 系统透过率；As为目标有效反射面积;T为单程大气透过率;p为
8、目标反射系数；0 s为反射光发散角；Fs为发射激光束强度分布函数;Fr为 接收光强度分布函数;R为目标距离。若将发射激光束近似为高斯光束目标反射光束近似为均匀分布的 锥形光束，以0表示目标偏离发射激光束中心的角度以6表示接收口 径偏离目标反射光束中心的角度，则发射激光束和目标反射光束的强 度分布函数分别为（2）(3)在远距离目标测试时，多采用大目标作为被试对象若激光照射器 瞄准照射，光斑全部落在目标上，目标偏离照射光斑能量中心的角度 为0，则Fs（0 ）=2。根据实际测试情况可知一般6 W0 s/2,则FJ6 ）=1。 此时测量方程为(4)2 PsKsKrAsArp T 2兀 2r 40 2
9、sin 2sI 4 J在距离为R处目标有效反射面积等于光斑大小为(5)测量方程可简化为2 PsKsKrArp T 2Pr兀R2 sin 2(6)当目标为角反射器时，。s很小，这时测量方程可近似为p 8PsKsKrArpT 2r兀R 20 2s当目标为漫反射目标时，。s=n，这时测量方程由式（6）可简化为（7）p P K KA r p T 2r（8）而对于激光接收系统来说，漫反射目标在接收光学系统前，激光所形成的辐照度（功率密度）为E二二二 PK p T2r A K兀 R2适当选择大气透过，可计算出目标在实施不同隐身材料时的近似反射率，从而对目标的隐身效果做出评价。1.2.2隐身效果评估激光隐身
10、效果的评估有2种方法，一种方法是利用激光测距机对隐 身目标进行测量，另一种是利用激光半主动导引头模拟器对隐身目标进 行实时探测。1.2.2.1激光测距评估法激光隐身效果可通过激光测距机测距做出评倜。实施激光隐身的 目标布设于试验地点，用GPS对试验点进行定位，用激光测距机对目标 多次测距，以GPS给出的距离为真值，比较激光测距机测试距离，将准 确测试次数与总测距次数相比，测定准测率。将激光测距机和隐身目标分开一定距离架设并使目标做远距离测 距机的移动。同时激光测距机对目标连续测距，直至无法测量时，记录 最大测试距离，在确定准测率下对测试最大距离进行计算得出最大测 程。1.2.2.2激光探测评估
11、法激光隐身效果可通过对激光半主动寻的器对目标的探测概率做出 评价。其试验方法与红外隐身效果定量评估的方法类似，如图所示。.激光照射系统:- -.:模拟!目标泠司*费激光寻的系统:Ri:R22 rR图2激光隐身效果的探测评估测试示意图将激光半主动寻的器与激光目标照射器分开一定角度架设，使实施激光隐身的目标在不同距离上运动，激光目标照射器对目标进行照 射，记录、统计激光寻的器对目标的探测概率，与目标不实施隐身时的 探测概率相比较，从而评价目标的隐身效果。参考文献：1 杜翠兰周建忠.光电隐身效果的评估方法J.光电技术应用.2011,26(2)2 方有培，钱建平.对红外成像制导导弹的干扰技术研究J.红外与激光工程,2000,29(3):2-9.
光电隐身效果的评估评测
