ecosnos.ru |
Главная Пирометры частичного излучения 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 Таблица 6.1 Значения функции Ф (х) = f е * Л о
При /-макс= 0 с/ш^ 1 поэтому по формуле (6.4) находим 20 О
2,48-1 V2n\ i = 0,5- 1.48 г При L aKc = 0.51-0 UjUA, Ps = 0,5 4 4-2,48 ts ftT 0,9 L/Lo Рис. 6.9. График зависимости вероятности обнаружения объекта от дальности L/Lo и числа г элементов поля обзора = 0,5-f 0,4357 = 0,9357. Результаты расчета вероятности обнаружения объекта на различных расстояниях от прибора и при разных Р= (в'/& гн) изображены графически иа рис. 6.9. С увеличением расстояния вероятность об. наружения объекта уменьшается и тем сильнее, ч^м больше элементов разложения поля обзора, т. е. чем больше отношение &/в'мгн-Пример 2, Рассчитать предельную дальность действия сканирующего теплопеленгатора (при которой отношение напряжения сигнала к среднему квадратическому напряжению шума и коэффициент пропускания атмосферы равны единице) и вероятность обнаружения объекта при указанных ниже условиях, а также вычислить дальность действия теплопеленгатора при вероятности обнаружения объекта р^ = 0,8. Дано: угол зрения прибора У ~ 0,378 ср (плоский угол & = 40°); мгновенный угол зрения Vjjj. == 6 Ю ? ср (плоский угол д^. = 0,5°); период обзора, поля зрения ГоСз = I с; число элементов поля обзора р == {ffjb = (40/0,5)= = 6,4 10; коэффициент -ф = 0,5; время просмотра мгновенного поля зрения Т ty = 1,6 10~* с; вероятность отсутствия ложного сигнала <. = 0,7; диаметр объектива Dg = 30 см; коэффициент пропускания оптической системы = 0,6; приемник излучения - фоторезистор на основе InSb, границы чувствительности = 2 мкм, = 6 мкм, пороговая чувствительность F, = 0,5 X X 10-1 Вт/(см . Гц*/); объект наблюдения: S = 0,5 м^; t = 227° С; е = 0,9. Решение: 1. Определяем длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности лучистого потока, излучаемого объектом: 2898 2898 5,8 мкм. 273 + 227 2. Рассчитываем приведенную силу излучения объекта, т. е. силу излучения с учетом спектральной характеристики чувствительности приемника излучения: Величину К находим графоаналитическим методом (рис. 6.10): = ?-0.7; dX 7-)макс Й^Д„ = 6/5,8 = 1.03; г (1,03) = 0,27; Xi/X = 2/5,8 = 0,34; г (0,34) < 0,01; 1 я 5 11,МКМ Рис. 6.10. К численному расчету коэффициента использования излучения: \=~ 0,5 10* . 0.9 . 5.67 . 10-1? . 500 . о,27 0,7 ; ; 80 Вт/ср. 3. Находим предельную дальность теплопеленгатора в предположении, что шум определяется собственным шумом приемника излучения: 1 = йХ №^Доб-опу/2 Ijy/4 /80Т3Г14 . 1 . 0,64 . 30 0,6 -i/o :5T 2.0,5-lO-w У -Ш = 7,85 . 10 см 4. Определяем вероятность обнаружения объекта pj на дальности Lo = = 78,5 км; для этого находим сначала вероятность того, что за время просмотра одного элемента напряжение шума превысит заданное значение е 2 d2=i 0,5-0,4999. По табл. 6.1 находим при р = 0,4999 U*JUj = 3,68. Для дальности L . Lo = 1) получаем
dz- 3,68-1 = 0.5 - 0,4693 = 0,0037 (0,37%). 5. Рассчитываем дальность действия теплопеленгатора при вероятности обнаружения объекта = 0,8: 0,8 = = 0,5 -jc; х=-0,3. По табл. 6.1 находим U*IU,UjU = -O.M- Так как U*/U3,68. то y,/I/ = 3,68 + 0,84 = 4,52. В виду того, что (~\ = Рис. 6.п. Номограмма для расчета \ / максимальной дальности действии ска- U /U нирующих ИК-приборов = 1гп~ > = 0 V 1/4,52 0,47Lo. Приведем приближенную формулу для расчета максимальной дальности действия сканирующих теплопеленгаторов с многоэлементными приемниками излучения L = 1 / 0.3lT D g jh-l/MPH , ыакс =1/ mF & У ~~f~ I пор^мгн t где J - число чувствительных элементов приемника. Так, при Тр = 0,6; = = 30 см; /д^ = 80Вт/ср: F p = 0,5 . lO-i Вт/(см Гц/); т = 4; © и = = 8,73 . 10- рад; = 0,05 с и £ = 12 получаем L = 43,5 10- см (или::*: 45 км). |