[發明專利]一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法

有效

• 申請號: 202210924671.1
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN114993476B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 孫成剛;張劍鋒;周武林;岳紅霞;吳翠
• 申請（專利權）人: 成都眾享天地網絡科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J3/28;G06F17/11
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務所(普通合伙) 51278
• 代理人: 李小金

本發明公開了一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法，本發明通過將溫度煙霧分為溫度和壓強均勻的層，并依次進行每層光學厚度計算、每層光譜透過率計算以及每層光譜輻射亮度計算，并且對層數和波數求和得沿任意方向的輻射亮度的波段值，從而實現煙霧干擾的紅外輻射亮度的計算，本發明在紅外輻射亮度的計算過程中考慮到能夠干擾到影響紅外輻射亮度計算的煙霧干擾因素，使其在計算中考慮的更加全面，從而得到更加精確的計算結果，減小煙霧干擾的紅外輻射亮度的計算誤差。

技術領域

本發明涉及一種紅外輻射亮度計算領域，具體是一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法。

背景技術

紅外輻射是一種電磁波，位于可見光紅光外端，在絕對零度(-273℃)以上的物體都輻射紅外能量，是紅外測溫技術的基礎。紅外輻射的輻射度、輻射出射度、輻射強度、輻射功率等均是物理中有關紅外輻射的相關計算量。紅外輻射亮度主要包括自身輻射亮度、反射太陽光輻射亮度、反射天空背景輻射亮度、反射大氣熱輻射亮度，由目標發出的紅外輻射亮度經大氣衰減到達模擬相機，大氣衰減中需要綜合考慮雨、雪、霧等氣候特性，計算衰減值。

現有的紅外輻射亮度的計算并沒有對煙霧干擾進行系統分析，并且在紅外輻射亮度的計算過程中并沒有考慮到煙霧干擾的因素，以至于在紅外輻射亮度計算過程中存在較大誤差，計算不準確，因此，亟需一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種煙霧干擾的紅外輻射亮度計算方法，包括以下步驟：

步驟一：將溫度煙霧分為溫度和壓強均勻的層，每層幾何厚度為Δl_m，溫度為T_m，組分壓強為p_m(m＝1,2，...)；

步驟二：每層光學厚度計算，公式如下：

Δu_m表示每層的光學厚度；

步驟三：每層光譜透過率計算，公式如下：

τ_m,λ表示每層的光譜透過率；

k每層厚度，單位為m；

L表示紅外射線在煙霧中穿過的總的路徑長度；

Dv表示煙霧的能見度，單位為Km；

λ表示輻射波長，單位為um；

步驟四：每層光譜輻射亮度計算，公式如下：

L_m,λ表示每層的光譜輻射亮度，表示為黑體的光譜輻射亮度，公式如下：

步驟五：對層數和波數求和得沿任意方向的輻射亮度的波段值，公式如下：

其中，C1表示第一輻射常數3.7418×10^-16(W·m²)；λ為輻射波長，單位為um；C2表示第二輻射常數1.4388×10^-2(m·K)；T表示材料表面溫度，單位為K；ε(λ)為自身發射率，單位為sr^-1；

與現有技術相比，本發明的有益效果是：