[發明專利]臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法

在審

• 申請號: 201810825228.2
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109029713A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 魏衍強;王欽;夏甜;張婷婷;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王子溟

本發明公開了一種臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法，該計算方法包括：獲取切線高度以及消光系數與透射比的關系；將大氣分為多層，計算每層的光譜輻射亮度；根據每層的光譜輻射亮度，獲取到達探測器的天空輻射亮度；根據大氣透過率，獲取左、右半球內大氣的輻射亮度；根據左、右半球內大氣的輻射亮度，獲取探測系統可接收的大氣輻射亮度。本發明從工程算法角度出發，能夠實際模擬探測并提供一定參照依據，而且，計算效率高，數據庫可實時更新。

技術領域

本發明屬于紅外探測領域，具體涉及一種臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法。

背景技術

臨邊大氣紅外輻射亮度計算的影響因素較多，主要包括高度、大氣溫度、大氣透過率以及大氣成分等等，不同高度處，大氣溫度也不同，產生的紅外輻射也相應的不同，此外，不同的大氣環境、大氣成分、氣象條件相對應的大氣透過率不同，對紅外輻射的會產生不同的衰減影響。現有的臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法大多基于國外成熟的大氣計算軟件如Modtran、Lowtran等，可計算大氣透過率、輻射亮度等信息，但現在國內可用的軟件中內部大氣數據庫版本較低，且計算數據量較大。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法來克服或至少減輕現有技術中的至少一個上述問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種臨邊大氣紅外輻射亮度計算方法，所述計算方法包括：獲取切線高度以及消光系數與透射比的關系；將大氣分為多層，計算每層的光譜輻射亮度；根據每層的光譜輻射亮度，獲取到達探測器的天空輻射亮度；根據大氣透過率，獲取左半球內大氣的輻射亮度、右半球內大氣的輻射亮度；根據左半球內大氣的輻射亮度、右半球內大氣的輻射亮度，獲取探測系統可接收的大氣輻射亮度。

優選的，獲取切線高度，包括

按下式計算得到切線高度，

H＝(R+H₀)sin(π-φ)-R

其中，H為切線高度，R為地球半徑，H₀為大氣層厚度，φ為指定大氣高度點和地心連線與指定大氣高度點和切點的夾角。

優選的，消光系數與透射比的關系滿足如下關系式，

其中，μ為消光系數，為水蒸氣吸收引起的衰減系數，為CO₂吸收引起的衰減系數，μ_s為大氣分子與氣溶膠散射衰減系數，μ_r為大氣氣象條件引起的衰減系數。

優選的，將大氣分為多層，計算每層的光譜輻射亮度，包括

按下式計算每層的光譜輻射亮度

L_i(λ,θ)＝[1-τ_i(λ,θ)]·L_b(λ,T_i)

式中，L_i(λ,θ)為第i層的光譜輻射亮度，L_b(λ,T_i)為溫度為T_i的第i層大氣黑體光譜輻射亮度，τ_i(λ,θ)為第i層的大氣透過率。

優選的，根據每層的光譜輻射亮度，獲取到達探測器的天空輻射亮度，包括

按下式計算天空輻射亮度，