Двух- и многодиапазонные
оптико-электронные системы
с матричными приемниками излучения <...> В.В.Тарасов, Ю.Г.Якушенков
Двух- и многодиапазонные
оптико-электронные системы
с матричными приемниками излучения
Москва 2007
УДК 621.384.3
ББК 32.86-5-01
Т19
Тарасов В.В., Яêóшенêов Ю. <...> СПЕКТРАЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В
МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ .................... 17 <...> ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛОВ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМАХ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ ОБЪЕКТА
ИЛИ ЕГО ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ
................... 34 <...> Современный этап их развития характеризуется
быстрым совершенствованием элементной базы, в частности, развитием оптико-электронных нано- и микротехнологий, созданием матричных многоэлементных приемников излучения (МПИ), позволяющих осуществить «смотрящий» режим работы ОЭС – аналог работы зрительного
аппарата живых существ. <...> Создаются интегрированные
конструкции, в которых МПИ объединен с системой обработки электронных изображений. <...> Сочетание возможности работать в нескольких диапазонах с высокой разрешающей способностью МПИ открывает большие перспективы для нового поколения ОЭС. <...> Затем описывается их основная элементная база, включающая оптические системы
выделения спектральных рабочих диапазонов, матричные
двух- и многодиапазонные МПИ, системы объединения
обработанных первичных изображений, получаемых в различных спектральных диапазонах. <...> Вместе с тем число таких диапазонов (спектральных рабочих каналов) стремятся свести к
допустимому по условиям работы и назначению системы минимуму
для упрощения конструкции системы и снижения ее стоимости;
− высокое пространственное, энергетическое и временно´ е
разрешение во всех рабочих спектральных диапазонах (каналах),
в частности, высокое качество создаваемого системой изображения во всех рабочих спектральных диапазонах;
− совместимость работы отдельных каналов МОЭС и, в то
же время, отсутствие вредных перекрестных связей между ними. <...> Часто,
особенно в двухдиапазонных <...>
Двух-_и__многодиапазонные_оптико-электронные_системы_с_матричными_излучениями_.pdf
В.В.Тарасов, Ю.Г.Якушенков
Двух- и многодиапазонные
оптико-электронные системы
с матричными приемниками излучения
Москва 2007
Стр.3
УДК 621.384.3
ББК 32.86-5-01
Т19
Тарасов В.В., Яêóшенêов Ю.Г.
Т-19 Двух- и многодиапазонные оптико-электронные системы
с матричными приемниками излучения. – М.: Университетская
книга; Логос, 2007. – 192 с.
ISBN 5-98704-198-8
Излаãаются принципы построения оптиêо-элеêтронных
систем с матричными приемниêами излучения, работающих
в двух и более спеêтральных диапазонах. Описываются основные
узлы таêих систем: оптичесêие системы выделения
рабочих спеêтральных диапазонов; матричные двух- и мноãодиапазонные
(мноãоспеêтральные) приемниêи излучения;
системы объединения изображений, получаемых в различных
спеêтральных диапазонах. Приводятся примеры использования
двух- и мноãодиапазонных оптиêо-элеêтронных систем в
различных областях науêи, техниêи, народноãо хозяйства, в
военном деле.
Для разработчиêов и потребителей оптиêо-элеêтронных
средств и методов. Может использоваться в учебном процессе
высших и средних специальных учебных заведений по направлениям
в области оптотехниêи, фотониêи и оптоинформатиêи.
ББК
32.86-5-01
ISBN 5-98704-198-8
© Тарасов В.В., Яêушенêов Ю.Г., 2006
© Университетсêая êниãа, 2006
© Лоãос, 2007
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................... 7
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ
ДВУХ- И МНОГОДИАПАЗОННЫХ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМ........................................... 9
2. СПЕКТРАЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В
МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ .................... 17
2.1. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
СПЕКТРАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ .................................. 17
2.2. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРЫ
НА КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ....................... 27
2.3. ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛОВ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМАХ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ ОБЪЕКТА
ИЛИ ЕГО ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ................... 34
2.4. СПЕКТРАЛЬНО-ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ....... 38
2.5. ВЫБОР ЧИСЛА СПЕКТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ
И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ ............................................ 41
3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ
ОПТИЧЕСКИХ СХЕМ МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
С МАТРИЧНЫМИ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫМИ
ПРИЕМНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ ................................. 53
3.1. СПОСОБЫ ВЫДЕЛЕНИЯ
РАБОЧИХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ДИАПАЗОНОВ ..................... 53
3.2. ТРЕБОВАНИЯ К ОПТИЧЕСКИМ СХЕМАМ
МНОГОДИАПАЗОННЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
И ПУТИ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ ......................................... 66
3.3. ВИДЕОСПЕКТРОМЕТРЫ «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА
(ВИДЕОСПЕКТРОМЕТРЫ С МАТРИЧНЫМИ МПИ) ........... 77
3.4. ТОМОГРАФИЧЕСКИЕ ВИДЕОСПЕКТРОМЕТРЫ ............... 82
Стр.5
6
Оглавление
3.5. СПЕКТРОПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКИЕ МНОГОДИАПАЗОННЫЕ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ
(ВИДЕОСПЕКТРОПОЛЯРИМЕТРЫ) ............................... 85
3.6. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ
ОПТИЧЕСКОЙ КАЛИБРОВКИ И КОРРЕКТИРОВКИ
СПЕКТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ ДВУХ- И МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ .............................. 90
4. ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
ДВУХ- И МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ......................... 97
4.1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ
ФОТОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ ................................... 97
4.2. ДВУХДИАПАЗОННЫЕ МАТРИЧНЫЕ
ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ........................................ 98
4.3. МНОГОДИАПАЗОННЫЕ МАТРИЧНЫЕ ФОТОПРИЕМНИКИ ... 122
5. ОБЪЕДИНЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ
В РАЗЛИЧНЫХ ДИАПАЗОНАХ СПЕКТРА .............. 129
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВУХ- И МНОГОДИАПАЗОННЫХ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ В НАУКЕ,
ТЕХНИКЕ, НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ .................... 144
6.1. ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОДИАПАЗОННЫХ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМ В ВОЕННОЙ ТЕХНИКЕ ........... 144
6.2. ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОДИАПАЗОННЫХ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ ...... 158
6.3. СИСТЕМЫ ДЛЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ................ 162
6.4. СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРАВООХРАНИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ
И БОРЬБЫ С ТЕРРОРИЗМОМ ................................... 169
7. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДВУХИ
МНОГОДИАПАЗОННЫХ ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ
СИСТЕМ С МАТРИЧНЫМИ
ПРИЕМНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ ............................... 171
БИБЛИОГРАФИЯ .............................................................184
Стр.6