空天光电探测基础

目录 前言 第1章绪论1 1.1光电探测系统的发展1 1.1.1航空航天领域2 1.1.2武器系统领域3 1.1.3靶场测试领域4 1.2光电探测系统的分类5 1.3光电探测系统的性能7 参考文献8 第2章光学基础9 2.1几何光学的基本概念9 2.1.1光波与光线9 2.1.2基本定律10 2.1.3费马原理12 2.1.4应用光学成像的概念13 2.1.5完善成像条件15 2.2**光学系统15 2.2.1光路计算15 2.2.2球面光学成像系统18 2.2.3理想光学系统的基本特征及物像关系22 2.2.4光学系统的组合29 2.2.5光学系统的光阑32 2.2.6光学系统的光路计算和像差34 2.3现代光学系统42 2.4光学系统像质评价46 2.4.1瑞利判据与波前图46 2.4.2分辨率47 2.4.3调制传递函数48 2.5辐射与光源49 2.5.1光度学49 2.5.2光源与光辐射54 2.5.3光学系统中光能量和光能损失计算59 2.5.4黑体辐射定律61 2.5.5典型光学系统63 参考文献70 第3章光电探测系统71 3.1光电探测系统的一般结构71 3.2光学器件73 3.2.1常规光电仪器光学器件73 3.2.2单色仪、多色仪和干涉仪74 3.3光电探测器77 3.3.1光电探测器的特性77 3.3.2光电探测器的分类82 3.3.3典型光电探测器83 参考文献92 第4章空天环境影响和空天目标红外特征及建模93 4.1空天环境影响93 4.1.1空间物理环境影响93 4.1.2大气环境影响95 4.1.3大气辐射模型98 4.1.4大气传输特性计算方法103 4.2空天目标红外辐射特征及常用特征建模方法108 4.2.1典型目标的红外辐射特征108 4.2.2空天目标特征建模115 参考文献120第5章可见光探测技术121 5.1分光技术121 5.1.1滤光片122 5.1.2棱镜128 5.1.3光栅131 5.2高速摄影技术135 5.2.1高速摄影的种类135 5.2.2高速摄影系统137 5.3航天相机138 5.3.1航天相机的概念138 5.3.2航天CCD相机138 5.4天文探测技术141 参考文献146 第6章红外探测技术147 6.1红外成像技术147 6.1.1工作原理147 6.1.2系统组成148 6.1.3性能指标150 6.2红外扫描跟踪技术150 6.2.1光机扫描及其控制电路150 6.2.2红外扫描系统155 6.2.3红外凝视系统159 6.3红外背景抑制技术164 6.3.1红外辐射背景164 6.3.2滤波技术167 6.3.3温控技术172 6.4红外定标技术174 6.4.1辐射定标技术175 6.4.2几何定标技术176 参考文献181 第7章主动探测技术182 7.1雷达探测技术182 7.1.1基本雷达方程及相关参数182 7.1.2雷达探测系统作用距离187 7.1.3雷达探测系统工作原理193 7.2激光主动探测技术195 7.2.1激光主动探测原理195 7.2.2激光主动捕获目标策略195 7.3激光主动探测应用196 7.3.1激光测距196 7.3.2激光测速197 7.3.3激光散射雷达199 7.3.4激光关联成像200 7.4激光制导武器应用204 7.4.1激光半主动寻的制导武器205 7.4.2激光驾束制导武器206 7.4.3激光指挥制导武器206 参考文献207 第8章目标图像处理技术208 8.1图像预处理208 8.1.1图像噪声滤波208 8.1.2图像边缘增强211 8.1.3图像增强212 8.1.4图像背景抑制215 8.2图像特征提取和目标识别217 8.2.1图像分割217 8.2.2图像特征提取222 8.2.3目标识别 229参考文献230