1 郑州科技学院，河南郑州450064
2 河南省智能信息处理与控制工程技术研究中心，河南郑州450064
3 军事科学院系统工程研究院，北京100010
4 中国航天系统科学与工程研究院，北京10005
5 陆军装备部驻沈阳地区军事代表局驻长春地区第一军事代表室，吉林长春130000
针对雨雪、雾霾等天气条件下氧气吸收被动测距受大气和气溶胶等复杂背景光谱影响严重的问题，采用混合像元分解技术对提高复杂背景条件下的测距精度进行了研究。分析了高光谱图像像元混合机理，以雨滴端元为例建立了复杂天气条件下目标与背景的混合像元模型；讨论了复杂天气条件下目标光谱的提取方法，提出了复杂天气氧气吸收被动测距的基本流程；最后，对不同距离处小雨、重度霾、中雪3种典型复杂天气条件下的卤钨灯目标进行了被动测距实验。实验结果表明，混合像元分解方法可快速提取目标光谱，与多次循环采集平均法、背景消除法相比测距精度有较大提升，不同的距离及天气条件下的测距精度分别提高到3.39%、5.81%和4.36%，可满足实际飞行目标辐射光谱的快速采集与测距精度要求。
被动测距 氧气吸收 混合像元分解 目标提取 极端天气 passive ranging oxygen absorption mixed pixel decomposition target extraction extreme weather
1 军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 装甲兵工程学院, 北京 100072
3 65379 部队, 黑龙江 牡丹江 157000
氧气吸收率是利用氧气A 吸收带进行被动测距技术计算的核心，为研究冬季极端天气条件对目标氧气吸收率计算及测距精度的影响，在降雪和雾霾天气条件下进行了被动测距实验。采用1000 W 卤钨灯作为目标光源，分辨率为1 nm 的高光谱成像仪作为测量设备，对水平方向距离550 m 处的卤钨灯进行了测距实验。利用相关K 分布法建立的氧气吸收率与路径的关系模型及实验测得的目标氧气吸收率，解算了目标距离。结果表明：冬季极端天气影响目标氧气吸收率的测量精度，导致利用所建模型解算的距离与真实距离误差大；通过背景消除后，测距误差变小，雾霾天气测距误差为8.36%，降雪天气测距误差为5.45%。背景消除可以提高目标氧气吸收率的测量精度，进而提高冬季极端天气条件下的测距精度。
大气光学 被动测距 氧气吸收率 相关K 分布 极端天气
