卫星遥感是研究地球大气背景红外辐射特性的重要手段, 受大气影响及传感器观测条件的限制, 无法获取多气象、多探测条件的辐射数据。针对该问题, 基于JHU地物光谱数据库, 分析了植被、水体、岩石等光谱辐射特性, 结合传感器光谱响应, 建立了3~5 μm基于光谱相关性的地表辐射波段转换模型, 并利用逐步回归法计算误差, 模型误差小于10%。利用MODIS、AIRS等多源遥感数据产品, 根据地表-大气-传感器辐射传输模型, 模拟不同时空分辨率、探测条件等的地球背景辐射中红外图像。结果表明, 利用多源遥感数据进行中红外图像仿真, 可以实现大尺度、具有细致纹理结构的图像模拟, 应用于遥感研究。

火箭发动机喷焰涉及复杂的流动、复燃和辐射效应, 并对喷焰辐射的光学探测跟踪有着重要的影响。以固体火箭发动机为研究对象, 建立喷焰化学反应复燃数值模拟方法和视线光辐射传输数值计算方法, 对不同飞行条件下的喷焰流动、辐射特性进行计算分析, 重点考察复燃效应对不同高度喷焰辐射特性的影响。研究结果表明: 复燃效应引起喷焰温升可达到1 000 K, 并使得喷焰谱带辐射强度有10倍以上的增强; 对于不同谱带辐射强度会随高度先升后降, 最大的高度在20~30 km, 短波2.7 μm波段有约17倍的辐射增强, 中波4.3 μm波段约有16倍增强, 可见复燃引起辐射增强作用H2O分子的贡献大于CO2分子的贡献。研究结果可为进一步的理论研究和工程应用提供参考。

地基测量设备在出厂前通常进行精确的实验室标定，但是实际使用过程中，测量环境、使用时间，以及器件本身老化等因素使得设备输出响应发生变化，影响测量精度，因此需要定期对设备进行现场标校。提出了一种利用红外标准恒星辐射光谱对地基测量设备（主要是光谱仪）进行辐射标校的新方法，以校准因时间、环境等因素导致的系统输出响应偏差。