针对比尔-朗伯定律单色传输和其他透过率模型计算速度慢的问题, 为了实现红外目标的高速被动测距, 研究了被动测距系统中氧分子A带吸收特征及大气中氧分子吸收率的计算方法。分析了大气中氧分子A带的吸收光谱及分布特性, 以当前大气参数和测量环境为基础, 结合HITRAN数据库, 将随机Malkums带模式引入到氧分子带平均吸收率计算中, 建立了基于随机Malkums带模式的被动测距数学模型。搭建了测距实验平台, 在12~128 m内对7个不同点进行了距离测量。实验结果表明, 在实际大气条件下, 利用该被动测距模型测得被测目标距离与实际距离的平均误差达到1.8%。该模型正确、可行, 满足红外目标被动测距的高速在线测试及隐蔽性、高精度、抗干扰能力强等要求。

提出了一种基于一定频率内平均吸收的太赫兹(THz)波振幅成像新方法。 太赫兹波频率在0.1～10 THz之间, 波段位于红外和微波之间。 太赫兹波成像技术的一个显著特点是信息量大, 如何对每个样品点的大量信息进行处理提取有用信息重构出样品的图像是一项关键技术。 选用中间挖空有“THz”字样的白纸为样品作太赫兹波成像研究, 首先探讨了时域和频域上几种常用太赫兹波振幅成像方法所反映的样品信息及其特点, 进一步使用提出的基于一定频率内平均吸收的太赫兹波振幅成像新方法对样品进行图像重构。 实验结果表明这种新方法可以很好的反映样品的真实信息, 反映了样品在一定频率范围内由于吸收而引起的效果的综合, 与吸收系数和厚度相关, 离散效应得到了很好的消除, 相对几种常用的太赫兹波振幅成像方法能够得到更清晰的图像。 此新方法尤其适用于结构简单的样品, 能够成为几种常用振幅成像方法的有力补充。

被动测距技术结构简单、 隐身无源, 尤其适用于现代**目标的探测。 发展了基于目标辐射和氧分子光谱吸收衰减特性的近距离单波段被动测距方法。 根据Lambert-Beer定律, 确定氧气A带透过率与被测目标距离的关系; 分析吸收系数随环境参数变化的分布规律, 得到被测目标辐射强度分布。 根据带平均透过率和高温气体辐射窄带模型计算方法, 建立了基于洛伦兹线型的Elsasser模型近距离被动测距数学模型。 用实测数据计算透过率与理论模型进行拟合, 最终获得被测目标的距离信息, 考虑周围环境对氧分子吸收系数的影响, 校正测距精度。 搭建了测距实验平台, 10w黑体做光源, 采用分辨率为17 cm-1的光栅光谱仪, 光谱输入端采用23 mm口径的望远镜以提高光接收效率, 水平方向分别对200 m以内不同距离进行测试。 实验结果表明, 将测得数据经平滑处理后计算出透过率与相同条件下预测模型的预测值进行比较, 精度小于2.18%。

研究闪光照相中影响材料有效吸收系数的两个主要因素,即X光的能谱效应和散射影响.用Monte-Carlo方法对闪光照相系统的客体各种组成材料的有效吸收系数进行数值模拟;求出不考虑散射而仅受能谱影响的有效吸收系数及其空间分布,发现该分布类似于医学CT数的分布规律,在高光程数对应的位置上该吸收系数较低;也得到了在20MeV闪光机情况下,客体各种组成材料的单个平均吸收系数.结果表明:钨、铝和铁的平均等效吸收系数分别近似为0.830,0.080和0.265cm^-1.