理论教育 空中目标的辐射特征分析

空中目标的辐射特征分析

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:入射到目标表面的环境辐射TR(θ,)包含了三部分:从地面向上传播到空中目标下表面的大气向上辐射亮温TUP(θ,)、地面自身向外辐射的微波辐射亮温以及地面对投射到其表面的大气向下辐射亮温TskyDN(θ,)的反射,其具体表达式为式中,eg为地球表面的辐射系数;Tg为地球表面的物理温度。

空中目标的辐射特征分析

考虑与图7-7所示相同的场景,假设天线波束很窄,空中目标在其观测方向(θ,ϕ)上并且占满了整个波束,则天线测量到的视在辐射亮温包含以下三部分:目标至天线表面间大气的向下辐射亮温TDN(θ,ϕ)、目标自身辐射以及目标对入射到其表面上的环境辐射的反射。

因此,天线接收到的空中目标辐射亮温可表达为

式中,h为空中目标所处的高度;t为空中目标到微波辐射计天线表面间的大气透射率,即t=e-τ(0,h)secθ;et为空中目标的辐射系数;Tt为空中目标的物理温度;TR(θ,ϕ)为环境辐射入射到空中目标表面上的亮温分量。

入射到目标表面的环境辐射TR(θ,ϕ)包含了三部分:从地面向上传播到空中目标下表面的大气向上辐射亮温TUP(θ,ϕ)、地面自身向外辐射的微波辐射亮温以及地面对投射到其表面的大气向下辐射亮温TskyDN(θ,ϕ)的反射,其具体表达式为

式中,eg为地球表面的辐射系数;Tg为地球表面的物理温度。(www.daowen.com)

以空中隐身目标为例,假设其表面发射率et=1,则式(7-62)可以简化为

因此,理想条件下空中隐身目标与天空环境的辐射亮温对比度

式中,Tbkgd为环境背景的辐射亮温;Ttarget为目标的辐射亮温。

假设空中隐身目标飞行高度为10 km,距离地面接收天线为100 km,则在3 mm波段晴朗天空下,仿真得到空中隐身目标与天空环境的辐射亮温对比度ΔT=216 K。显然,空中隐身目标和天空背景之间存在较高的亮温对比度,因此利用这一目标特征可实现对天空背景中隐身目标的探测。

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