机载远程红外预警雷达系统

第1章 绪论 1

1.1 机载远程红外预警雷达概念 1

1.2 机载红外探测系统的分类及发展 3

1.2.1 前视红外系统 3

1.2.2 导弹逼近告警系统 7

1.2.3 红外搜索跟踪系统 8

1.3 各类机载红外探测系统的比较 15

1.4 机载远程红外预警雷达的主要功能和性能要求 15

参考文献 18

第2章 目标辐射与大气传输 20

2.1 目标特性 20

2.1.1 飞机类目标 21

2.1.2 导弹类目标 30

2.1.3 仿真分析 33

2.2 大气传输特性 41

2.2.1 大气窗口 41

2.2.2 大气吸收与散射 42

2.2.3 大气透过率的计算 43

参考文献 45

第3章 机载运程红外预警雷达总体设计 46

3.1 红外预警雷达组成 46

3.1.1 红外预警雷达工作原理概述 46

3.1.2 红外预警雷达总体设计环节 47

3.2 红外预警雷达关键技术指标 48

3.2.1 探测距离 48

3.2.2 数据率（扫描周期） 52

3.2.3 光学孔径、焦距 53

3.2.4 虚警概率与探测概率 55

3.2.5 工作模式 56

3.2.6 角度分辨力 57

3.3 光学系统设计 58

3.3.1 光学参数 59

3.3.2 光学系统构型 60

3.3.3 红外光学材料 67

3.3.4 自由曲面光学 69

3.4 红外探测器选型 77

3.4.1 红外探测器的发展 77

3.4.2 碲镉汞探测器的现状 80

3.4.3 红外探测器种类与特点 83

3.4.4 红外焦平面阵列 89

3.4.5 预警用数字红外探测器 92

3.4.6 红外探测器主要性能参数 96

3.4.7 线阵、面阵探测器在红外预警雷达中的应用模式 100

3.5 扫描伺服机构设计 102

3.5.1 光机扫描 102

3.5.2 转塔扫描 103

3.5.3 单反射镜扫描 104

3.5.4 二维光学扫描 105

3.6 红外预警雷达典型设计流程 106

3.6.1 典型设计流程 106

3.6.2 设计举例 110

3.7 红外预警雷达性能测试与评估 114

3.7.1 NETD检测 114

3.7.2 光学视场检测 115

3.7.3 点扩散函数检测 116

3.7.4 信噪比检测 117

3.7.5 地对空模拟目标检测试验 119

3.7.6 地对空飞机目标检测试验 120

3.7.7 系统参数、性能折算方法 121

3.7.8 飞行测试 123

参考文献 124

第4章 信号和数据处理 127

4.1 信号处理系统 127

4.1.1 信号处理系统功能 127

4.1.2 信号处理系统处理流程 128

4.1.3 信号处理系统信息交互关系 130

4.2 目标检测技术 131

4.2.1 红外图像点目标检测 131

4.2.2 弱小目标检测技术 134

4.2.3 单帧DBT检测技术 135

4.2.4 多帧TBD检测技术 136

4.2.5 非线性随机滤波技术 139

4.3 目标跟踪 143

4.3.1 多目标跟踪 143

4.3.2 目标视轴跟踪 147

4.4 目标定位 155

4.5 目标点迹、轨迹生成 156

参考文献 156

第5章 红外预警雷达与微波雷达的融合 158

5.1 概述 158

5.2 时空配准 159

5.2.1 时间配准 159

5.2.2 空间配准 163

5.3 跟踪滤波 166

5.3.1 线性滤波 166

5.3.2 非线性滤波 169

5.3.3 交互多模型 171

5.4 航迹关联 174

5.4.1 基于统计的航迹关联算法 174

5.4.2 基于模糊的航迹关联算法 176

5.5 航迹融合 177

5.5.1 航迹融合结构 177

5.5.2 简单航迹融合 178

5.5.3 协方差加权航迹融合 179

5.6 仿真分析 179

5.6.1 仿真模型 179

5.6.2 仿真数据产生 180

5.6.3 微波雷达与红外航迹相似性测度 180

5.6.4 求门限值 181

5.6.5 仿真结果 183

5.6.6 结果分析 184

参考文献 185

第6章 光电被动测距技术 187

6.1 双站交叉被动测距 187

6.1.1 双站测距原理 187

6.1.2 测距误差分析 188

6.1.3 典型应用 189

6.2 单站移动被动测距 191

6.2.1 测距原理 191

6.2.2 单站测距解算 193

6.2.3 典型应用 194

6.3 单波段辐射定标测距 197

6.3.1 单波段被动测距原理 197

6.3.2 单波段被动的相关问题 199

6.3.3 仿真验证 199

6.4 双波段辐射差测距 200

6.4.1 双波段被动测距原理 200

6.4.2 双波段被动测距误差分析 201

6.4.3 双波段被动测距的几点考虑 207

参考文献 208

第7章 激光红外复合探测技术 209

7.1 激光红外复合探测原理 209

7.2 激光测距技术 211

7.2.1 激光测距技术原理 211

7.2.2 新型光子计数测距技术 212

7.3 激光红外复合探测 216

7.3.1 传统复合探测技术 216

7.3.2 新型激光红外共探测器复合探测技术 219

7.4 新型激光红外复合用APD探测器 224

7.5 典型激光红外复合探测系统 227

7.6 激光、红外性能匹配性设计 228

参考文献 228

附录A 典型大气传输特性 230

附录B 背景辐射亮度 234

主要符号表 238

缩略语 240