Среда распространения

Техническое задание

 

Рассчитать реализуемое отношение сигнал-шум на выходе сканирующей оптико-электронной системы обнаружения, обеспечивающей максимальную дальность действия  при условной вероятности правильного обнаружения  и условной вероятности ложной тревоги . Излучающая поверхность объекта обнаружения плоская диффузная круглой формы, температура поверхности , площадь , коэффициент излучения . Положение объекта в пространстве характеризуется горизонтальным направлением нормали к поверхности излучения. Обнаружение должно осуществляться при положении линии визирования относительно нормали к излучающей поверхности в диапазоне углов .

Фон представляет собой облачную структуру. Дисперсия яркости фона , угловой радиус корреляции фона .

Объектив сканирующей ОЭС имеет следующие параметры: фокусное расстояние линзового объектива , диаметр входного зрачка . НКФР ОИзС аппроксимируется двумерной гауссоидой при кружке рассеяния .

В качестве ПИ используется охлаждаемый до 195 [K] фоторезистор из сернистого свинца. Паспортная интегральная чувствительность, измеренная по АЧТ (500К), , постоянная времени .

Просмотр углового поля осуществляется засчет строчно-кадрового сканирования с перекрытием строк, равным 1/3 ширины строки. Линейная скорость сканирования . Угловая скорость поворота оптической оси в направлении строки

.

 

Расчет требуемого отношения сигнал шум

 

Поскольку в ТЗ заданы величины   и , то в проектируемой ОЭС предполагается использовать правило решения на основе критерия Неймана - Пирсона. В этом случае требуемое ОСШ определяется следующим образом:

 

Объект пеленгации

 

Объектом пеленгации является "точечный" излучатель, имеющий температуру 1000 К и находящийся на расстоянии 10 км. При таких условиях относительная функция яркости представляет собой функцию Дирака: . Пространственный спектр излучателя в таком случае будет функция:

Среда распространения

 

Оптический сигнал от объекта распространяется в атмосфере. Зависимость коэффициента пропускания атмосферы от длины волны аппроксимируется следующей функцией:

 

.

 

 

Передаточная функция слоя пространства выглядет следующим образом:

 

 

Оптическая система

 

Объектив сканирующей ОЭС имеет следующие характеристики:

фокусное расстояние 120мм

диаметр входного зрачка 100мм

интегральный коэффициент пропускания

радиус кружка рассеяния мм

Оптическая передаточная функция оптической системы аппроксимируется двумерной гауссоидой.