[發明專利]基于多信息綜合的天基空中目標探測關鍵參數確定方法

在審

• 申請號: 201711274699.0
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108287350A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 饒鵬;朱含露
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 李秀蘭

1.一種基于多信息綜合的天基空中目標探測關鍵參數確定方法，所述的關鍵參數是邊界地面采樣距離和探測譜段，其特征在于包括以下步驟：

(1)建立飛機目標三維模型：

將飛機目標建立在以飛機中心位置為原點的世界坐標系中，其輻射強度I分別為XOZ平面的投影的紅外輻射強度I₁和XOZ所在平面與YOZ平面交線方向的投影的紅外輻射強度I₂，則飛機目標總的輻射強度為：

I＝I₁+I₂

(2)確定目標探測的邊界地面采樣距離GSD：

(2-1)計算在波段λ₁～λ₂上的目標自身輻射通量φ_{tar_sf}(λ₁,λ₂)，其由三部分組成，分別為目標自身輻射通量φ_{tar_sf}(λ₁,λ₂)、目標路徑輻射通量Φ_{tar_path}(λ)和像元上目標外背景的輻射通量Φ_{tar_bk}(λ)，其表達式為：

其中，I_{tar_sf}(λ)為目標自身輻射強度，L_{tar_path}(λ)為路徑輻射亮度，L_bk(λ)為背景輻射亮度，τ(λ)為大氣透過率，τ_o(λ)為光學系統透過率，K(λ)為能量集中度，A_r為入瞳面面積，A_t為目標自身面積，n為目標所占像元個數，Ω為光敏面接收立體角；

(2-2)計算目標-背景絕對對比度TBAC(λ₁,λ₂)：

其中，不含目標像元的輻射通量即為背景輻射通量為：

(2-3)計算邊界地面采樣距離GSD：

(3)確定目標探測的譜段信息：

譜段信息分別是：目標-背景相對對比度和系統局部信雜比。目標-背景相對對比度計算方法如下：

TBRC(λ₁,λ₂)＝|φ_tar(λ₁,λ₂)-φ_bk(λ₁,λ₂)|

系統局部信雜比計算方法如下：

其中,是在起始波長為λ₁，波長間隔為Δλ的目標輻射通量平均值，是在起始波長為λ₁，波長間隔為Δλ的背景輻射通量平均值，σ_φc(λ₁,Δλ)為在λ₁處，波段間隔為Δλ的背景輻射通量波動值；σ_φc(λ₁,Δλ)的計算方法如下：

σ_Φc(λ₁,Δλ)＝σ_clutter(λ₁,Δλ)·Ω·τ_o(λ)·A_r

其中，σ_clutter(λ₁,Δλ)是在起始波長為λ₁，波長間隔為Δλ的背景雜波值；其計算方法如下：

其中，m是波段λ₁～λ₂上波段寬度為0.001μm的波段個數，L_bk(λ_i)為在λ_i處的背景輻射亮度值，為在λ_i處的背景輻射亮度均值。