El análisis de la selección de bandas infrarrojas
- participación
- Editor
- Mikasa Tang
- Tiempo de Publicación
- 2022/8/5
Resumen
La ventaja del diseño de ingeniería del sensor de infrarrojos juega un papel importante en el rendimiento de todo el sistema. La tecnología de imágenes infrarrojas con longitudes de onda que van de 3 a 5 μm y de 8 a 12 μm siempre ha sido el foco del desarrollo de la tecnología de imágenes infrarrojas. ¿Cuál de estas dos bandas es superior en la detección de largo alcance? Este tema ha estado en discusión desde la década de 1970, lo que demuestra su importancia.
El análisis de la selección de bandas infrarrojas
La tecnología de imágenes infrarrojas con longitudes de onda que van de 3 a 5 μm y de 8 a 12 μm siempre ha sido el foco del desarrollo de la tecnología de imágenes infrarrojas. ¿Cuál de estas dos bandas es superior en la detección de largo alcance? Las conclusiones son diferentes debido a diferentes supuestos, ocasiones de aplicación y datos seleccionados. Este tema ha estado en discusión desde la década de 1970, lo que demuestra su importancia. El sensible detector del sistema de imágenes infrarrojas reacciona a la potencia radiante del objetivo y del fondo. Por lo tanto, específicamente, las imágenes infrarrojas se obtienen utilizando la diferencia de salida radiante entre el objetivo y el fondo. Esta diferencia de luminosidad se denomina Contraste Radiante, que no equivale a la diferencia de temperatura de radiación. Para la misma diferencia de temperatura, el contraste radiante varía de una banda a otra. Por lo tanto, el contraste radiante de fondo objetivo máximo se puede lograr seleccionando una banda de paso espectral apropiada.
Comparación práctica de dos bandas infrarrojas.
Los objetivos con temperaturas relativamente altas tienen una fuerte radiación en la banda de 3 a 5 μm. Para la detección de persecución lateral o de cola, la banda de 3-5 μm de la radiación de la llama de la cola de la boquilla representa más del 60% de la energía total. En este momento, la radiación de la piel es relativamente pequeña, lo que es adecuada para detectar objetivos aéreos. En zonas cálidas y húmedas o zonas con alta humedad atmosférica, la banda de 3-5 μm es mejor que la banda de 8-12 μm. La banda de 8-12 μm es adecuada para trabajar en condiciones de baja temperatura y clima seco. Teniendo en cuenta las características del objetivo detectado, es mejor utilizar la banda de 3-5 μm para detectar misiles supersónicos; es mejor utilizar la banda de 8-12 μm para detectar misiles subsónicos.
Para los sistemas de infrarrojos, bajo la condición de limitación de la difracción óptica y el mismo ángulo de resolución, la apertura óptica en la banda de 3 a 5 μm es la mitad más pequeña que en la banda de 8 a 12 μm. La óptica más portátil marca una gran diferencia a la hora de reducir el tamaño y el peso del sistema de infrarrojos. Además, después de comparar el costo y el precio de los detectores y sistemas ópticos de la misma escala en las dos bandas, se puede encontrar que el precio de la banda de 3 a 5 μm es menor que el precio de la banda de 8 a 12 μm.
La selección correcta de la banda de paso espectral es esencial para utilizar plenamente el rendimiento del sistema de imágenes infrarrojas y mejorar la sensibilidad. Por supuesto, cuando necesitamos seleccionar la banda, también debemos considerar plenamente factores como la ventana de transmisión atmosférica, el objeto de detección y el entorno de trabajo. Estos factores son las principales directrices para el diseño de sistemas de infrarrojos. Es de destacar que la banda de 3-5 μm y la banda de 8-12 μm tienen sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, a largo plazo, es una tendencia de desarrollo utilizar la detección de doble banda e incluso la detección infrarroja de onda corta.
Para objetivos alrededor de 300K (como helicópteros, aviones y misiles frontales), la radiación cutánea se concentra principalmente en la banda de 8-12μm. Porque la longitud de onda máxima de la radiación a 300 K es de 10 μm y la banda de 8 a 12 μm es lo suficientemente ancha. Esta es una de las principales razones por las que cierto tipo de sistema de infrarrojos selecciona la banda de 8-12 μm cuando se utiliza una sola banda.