www.ssga.ru
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ. ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ТИТУЛ
ОГЛАВЛЕНИЕ

I Теория оптико-электронных приборов и системII Физические основы ОЭП систем астроориентации и навигацииIII Оптико-электронные локаторы. Тепловизионные системыIV Методы энергетического расчета оптико-электронных приборов и систем
Глава I  ТЕОРИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 © В.М. Тымкул,   Л.В. Тымкул

оглавлениепредисловие1234567891011121314151617 список литературы

17. ТЕОРИЯ ЯРКОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА И ФОНА НА ЭКРАНЕ ПНВ

Общая теория функционирования ПНВ в приближении геометрической оптики разработана в работах [6, 7]. В этой связи воспользуемся результатами этих работ для определения основного функционального параметра – дальности видения и разрешения ПНВ активного и пассивного типов.

17.1. Яркость изображения объекта и фона на экране ПНВ активного типа в приближении геометрической оптики
17.2. Яркость изображений объекта и фона на экране ПНВ пассивного типа в приближении геометрической оптики

17.1. Яркость изображения объекта и фона на экране ПНВ активного типа в приближении геометрической оптики

Согласно данным работы [7] яркость изображения объекта и фона на экране ЭОП ПНВ активного типа выражаются уравнением:

(17.1)

где K – коэффициент использования излучения системой прибор-глаз;
η – коэффициент преобразования ЭОП;
τпр – коэффициент пропускания оптической передающей системы;
τo – коэффициент пропускания оптической приемной системы;
Dпр – диаметр оптической передающей системы;
Фu – световой поток источника излучения передающей системы;
d – диаметр объектива приемной системы;
su – площадь излучателя передающей системы;
l – расстояние до объекта;
fоб – фокусное расстояние объектива приемной сиситемы ПНВ;
υ – электронно-оптическое увеличение ЭОПа;
– коэффициент пропускания атмосферы;
βα – объемный показатель ослабления атмосферы;
α – угол между нормалью к локальной поверхности объекта и осью пучка;
f(γ) – индикатриса рассеяния среды;
γ – угол между осью прожекторного луча и направления на объект;
ρ – коэффициент диффузного отражения объекта;
ε – угол между осью прожекторного пучка и визирной осью приемной части ПНВ;
с – коэффициент усреднения силы излучения прожектора;
f(2βαl) – табулированная функция;
l1 – расстояние от вершины прожекторного пучка лучей до точки входа в него визирной оси;
Кгл – коэффициент использования глазом излучения экрана;
j – плотность тока термоэлектрической эмиссии фотокатода;
φ – интегральная чувствительность фотокатода ЭОПа.

(17.2)

где ρф– коэффициент диффузного отражения поверхности фона;
lф – расстояние до поверхности фона;
αф – угол между нормалью к локальной поверхности фона и осью прожекторного пучка.

Выражения (17.1) и (17.2), по сравнению с формулами (16.10) и (16.11), носят более общий характер.

Вычитая из выражения (17.1) выражение (17.2), для пороговой разности яркостей запишем следующее соотношение:

(17.3)

Следует отметить, что в работе [7] выражение (17.3) рассматривается как основа для расчета дальности видения ПНВ.

Уравнение (17.3) записано для случая максимальной дальности видимости (llф). При определении максимальной дальности разрешения (l = lф) это уравнение принимает вид:

(17.4)

Методика определения максимальной дальности видения и разрешения ПНВ, согласно работе [7], сводится к вычислению значения l соответственно из формул (17.3) и (17.4) при выполнении следующего условия: ∆L ≥ ∆Lпор, где ∆Lпор – пороговое значение абсолютного контраста.

17.2. Яркость изображений объекта и фона на экране ПНВ пассивного типа в приближении геометрической оптики

Согласно данным работы [7], яркость изображения объекта на экране ЭОПа выражается в виде:

(17.5)

где αл– угол между нормалью к элементу поверхности объекта и направлением на Луну;
Eл – освещенность от Луны;
K0 – коэффициент использования излучения фотокатодом ЭОПа;
LH – энергетическая яркость излучения ночного неба.

Для яркости изображения фона на экране ЭОПа, согласно работе [7], можно записать выражение:

(17.6)

где αфл – угол между нормалью к элементу поверхности фона и направлением на Луну.

В случае определения максимальной дальности видения (llф), пороговая разность яркостей запишется в виде:

(17.7)

Для случая расчета максимальной дальности разрешения (l = lф) пороговая разность яркости запишется в виде:

(17.8)

Выведем теперь уравнение для аналитического расчета максимальной дальности видения и максимальной дальности разрешения ПНВ пассивного типа.

Для этого решим уравнение (17.7) относительно :

(17.9)

Прологарифмировав данное выражение и произведя соответствующее преобразование, получим выражение для расчета максимальной дальности видения ПНВ [7]:

(17.10)

Решим теперь уравнение (17.8) относительно :

(17.11)

Прологарифмировав данное выражение и произведя соответствующие преобразования, получим формулу для расчета максимальной дальности разрешения ПНВ [7]:

(17.12)


оглавлениепредисловие1234567891011121314151617 список литературы
   

ТИТУЛ
ОГЛАВЛЕНИЕ

I Теория оптико-электронных приборов и системII Физические основы ОЭП систем астроориентации и навигацииIII Оптико-электронные локаторы. Тепловизионные системыIV Методы энергетического расчета оптико-электронных приборов и систем

Михайлов И.О.     miig@rambler.ru