Расчет параметров и характеристик оптико-электронных приборов и систем представляет собой, как правило, сложную задачу. Это объясняется рядом факторов: сложностью структур этих приборов и систем, состоящих из совокупности оптических, электронных, микропроцессорных и механических звеньев; спецификой их работы в условиях слабых сигналов и мощных разнообразных помех; невозможностью и затрудненностью учета всех возможных условий эксплуатации и др. Вследствие большого разнообразия задач, решаемых оптико-электронными приборами (ОЭП) невозможно установить какой-то единый критерий для оценки эффективности ОЭП. Достаточно простыми и распространенными критериями являются отношение «сигнал/шум» для ОЭП обнаружения и средняя квадратическая погрешность измерения того или иного параметра сигнала для измерительных ОЭП.
Очень часто для оценки ОЭП и качества их работ вводят энергетический критерий (38.1), характеризующий чувствительность к изменению энергетического потока на входном зрачке прибора. При этом для сопоставления ОЭП одного класса часто оказывается полезным знать их пороговую чувствительность (порог чувствительности) и величину минимального потока ФП ОЭП или минимальной облученности ЕП ОЭП на входном зрачке ОЭП, при которых обеспечивается требуемое отношение «сигнал/шум». В этой связи следует подчеркнуть, что многие параметры и характеристики ОЭП, а также критерии его качества можно найти именно с помощью энергетического расчета. Цели этого расчета могут быть следующими: установление оптимальных соотношений между отдельными параметрами и характеристиками прибора, нахождение отношения «сигнал/шум» на выходе ОЭП, определение работоспособности прибора в заданных или изменяющихся условиях и др.
Задачами энергетического расчета ОЭП, согласно работам [1 – 4], является определение значений некоторых параметров и характеристик прибора, при которых на выходе приемника излучения обеспечивается требуемое соотношение между полезным сигналом и сигналом, вызываемым внутренними (собственные шумы приемника излучения) и внешними (излучение фона) помехами. Эти задачи сводятся к вычислению либо пороговой чувствительности и дальности действий прибора при заданных параметрах, либо к нахождению значений этих параметров (в том числе, габаритных и электрических параметров прибора) по заданным дальностям действия или пороговой чувствительности. Дальность действия и пороговая чувствительность ОЭП являются их важнейшими характеристиками. Оба эти понятия практически идентичны, только одно из них (дальность действия) применяется при работе по излучающим объектам, удаленным на конечные расстояния, а второе – чаще всего используется применительно к аппаратуре, предназначенной для работы по бесконечно удаленным излучателям, например по звездам.
