Symulacja kamery na podczerwień do szacowania przestrzennych profili temperatury i stosunku sygnału do szumu w powietrznym celu oświetlanym laserem

Oryginalny tytuł:

An Infrared Camera Simulation for Estimating Spatial Temperature Profiles and Signal-to-Noise Ratios of an Airborne Laser-Illuminated Target

Zawartość książki:

Testowanie i ocena laserów pokładowych może być wspomagana przez opracowanie opartej na widmie symulacji kamery na podczerwień w celu zbadania, w jaki sposób odbicia zwierciadlane i rozproszone powierzchni celu wpływają na obserwowany stosunek sygnału do szumu (SNR) oraz w jaki sposób można oszacować temperaturę celu w plamie lasera. Symulacja ta przewiduje, że obserwowane natężenie promieniowania, skalowane przez absorpcję atmosferyczną, składa się z emisji własnej celu, odbitej emisji tła i emisji ścieżki od obserwatora do celu.

Obserwowane natężenie promieniowania jest skalowane i rozprowadzane na matrycy płaszczyzny ogniskowej za pomocą symulowanego układu optycznego, którego efekty są opisane przez funkcje transferu modulacji. Modelowana odpowiedź detektora przekształca obserwowane natężenie napromienienia na sygnał prądowy, na podstawie którego obliczane są wielkości szumu detektora.

Analiza symulowanych danych pokazuje, że obserwowany SNR zależy od współczynnika odbicia celu i prowadzi do wniosku, że pasmo średniej podczerwieni jest najlepszym wyborem do obserwacji emisji termicznej. W celu oszacowania temperatury optymalizacja metodą najmniejszych kwadratów nie będzie działać ze względu na wpływ funkcji rozrzutu punktów.