Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Назначение и устройство теплопеленгаторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35

После отражения от объекта некоторая часть лучистого потока возвращается к прибору наблюдения. В первом приближении будем считать, что объект представляет собой плоскую Отражающую поверхность, характеризуемую коэффициентом лучистости Ь. По определению b равно отношению лучистости В данной поверхности к лучистости вдиф диффузно отражающей поверхности, имеющей такую же облученность и коэффициент отражения (для используемого диапазона длин волн), равный единице:

(4.18)

В

диф

Лучистый поток, отраженный объектом и распространяющийся в телесном угле 5об/Г*, опирающемся на объектив прибора Наблюдения,

- bESSp, Ьтт„р, з,5д5 пр - -;772-----п- К*-)

С учетом ослабления излучения ОКГ оптической системой прибора наблюдения (с интерференционным фильтром)

Fnp =

а'призд'ц'об

(4.20)

где Тпр = TnpiTnp2; Тпр2 - коэффициент пропускания оптической системы прибора наблюдения.

Используя формулы (4.11), (4.14) и (4.20), находим:

изл^мак!

(4.21)

(4.22)

макс -

ТаД

l/ пр-излФ!: ,-204

Наличие дымки и тумана уменьшает максимальную дальность действия прибора, так как излучение ОКГ рассеивается атмосферой и некоторая часть этого рассеянного излучения попадает на фотокатод ЭОП, вызывая дополнительную засветку экрана. Предположим, что рассеяние в направлении к источнику излучения является изотропным и что световой пучок, излучаемый ОКГ, и пучок, рассеиваемый в направлении к прибору, перекрываются. Тогда

лучистый поток на расстоянии L от ОКГ определим по формуле

. Fl = гизле-- = гизл -10 , (4.24)

где X- постоянная, характеризующая состояние атмосферы; а - затухание лучистого потока в децибелах на единицу длины, связанное с коэффициентом X соотношением г = 0,043 а.

В направлении к прибору наблюдения падает лучистый поток, образующийся в результате рассеяния слоем атмосферы толщиной d . где с - скорость света, - длительность импульса излучения ОКГ. Величина этого лучистого потока пропорциональна толщине слоя и величине потока, поступающего в слой; коэффициентом пропорциональности служит коэффициент ослабления потока X.

Лучистый поток, воспринимаемый фотокатодом ЭОП,

2а£.

(4.25)

F -

пр -

F ИЗЛ^и^об JQ 10

Затухание лучистого потока а, км , и метеорологическая дальность видимости / связаны такой приближенной зависимостью: а =w 20 . Под величиной / понимают наибольшую дальность видимости днем темных предметов с угловыми размерами, превышающими 30, и проектирующихся на фоне неба у горизонта. Метеорологическая дальность видимости характеризует замутненность атмосферы; ее значения определяют по таблицам [38]. Очевидно, лучистый поток, воспринимаемый фотокатодом ЭОП,

. 086 - -

Поток Fnp вызывает дополнительную яркость фона

40

(4.26)

(4.27).

ЭКР ....gjp

где 5,кр - площадь экрана ЭОП. Суммарная яркость-фона

вф + вф

экр

С учетом соотношений (4.21) и (4.28) уравнение, определяющее максимальную дальность действия прибора, запишем



lnpf изл^об . Ц]

Вф + В; пЧзлмакс/обз

акс

0.86, Wo6

4л'-максП5экр

а%/излО 2,7.10 с/ О^Г^ф2: з,

16ZS

(4.29)

. (4.30)

экр

4/Шизл/об?

Второй член правой части уравнения (4.30) характери зует уменьшение дальности, вызванное обратным рассеянием лучистого потока ОКГ.

16. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ НЕСКАНИРУЮЩИХ ТЕПЛОПЕЛЕНГАТОРОВ

Максимальная дальность действия песка ни руюш.его теплопеленгатора при наблюдении объекта на неизлучаю-щем фоне определяется внутренними шумами приемника излучения и усилителя фототока.

Предположим, что объект представляет собой плоский серый излучатель; нормаль N к поверхности излучения образует угол а с линией дальности L (рис. 104). Элементарный лучистый поток dFa, испускаемый площадкой поверхности излучения в телесном угле со, опирающемся на объектив прибора, определим по закону Ламберта:

dFa = dFM cos аю = со cos а,

(4.31)

где dFN = ---лучистый поток, испускаемый элементарной площадкой dSa в направлении нормали. Часть лучистого потока dFa, ограниченная спектральным диапазоном чувствительности приемника излучения,

>

dFa = dS J гхЫК (4.32)

Считая в первом приближении е^ц = e и Тпр независимыми от длины волны К, а также заменяя и отношением SogIL, получаем выражение для лучистого потока, воспринимаемого приемником излучения:

f р = -14 г S.T,r.d j dS,. (4.33)

При больших дальностях направления осей пучков, исходящих из любых элементапных площадок dS. поверх-


Рис. 104. К расчету дальности действия иескаиирую-

щего теплопеленгатора.

ности излучения и опирающихся на площадь 5об, почти совпадают. Это позволяет считать углы а и дальности L одинаковыми для всех элементарных площадок и относить их к геометрическому центру поверхности излучения. С учетом этого допущения находим

Fnp =--TD-J >S%rd%. (4.34)

Обозначим

SrdX

(4.35)

тогда формула (4.34) преобразуется к виду

Fnp =

проббцц COS а

-- 7 ч> *

J rxdX.

7 52

(4.36) 185



Коэффициент К -иснользования излучения играет важную роль при расчете величины лучистого потока, воспринимаемого от теплризлучающего объекта приемником из; лучения прибора ночного видения. С помощью этого коэфт фициента учитываются спектральный состав лучистого потока, излучаемого объектом, спектральная характеристика приемника излучения и функция пропускания инфракрасных лучей слоем атмосферы между прибором и наблюдаемым объектом. Коэффициент К рассчитывают графоаналитическим путем. Для этого в одних и тех же координатных осях строят кривые

Гя/(Гх)макс = h (Ч Sx = h и Т, = /з (К).

Затем коэффициент К определяют из отношения

где CTi - площадь, ограниченная ординатами Ki, hi, осью % и кривой f {%) ~ fi (%)f2 (Х) /з (К); СТ* - площадь, ограниченная ординатами Ki, l., осью К и кривой /i (Х) = - .

Подынтегральная функция выражения (4.36) представляет СО0ОЙ закон Планка:

(4.37)

где Ci = 3,74 IQ- . Вт см*; Сг = 1,439 см град.

Интеграл \ гхйХ рассчитывают с помощью таблиц [6], в которых входной величиной является

]rxdX.. ...

(4.38)

Величина Х^ и знаменатель формулы (4.38) определяются законами Вина и Стефана- Больцмана:

(4.39)

] гхйХ = аТ\

(4.40)

где d = 898 мкм град; о = 5,673 10 Вт/см* град*, 186

Заменяя в формуле (4.36) интеграл

ГхйХ = стГц

- г

получаем выражение для величины лучистого потока, воспринимаемого приемником излучения: пробвццСозааГ^

(4.41)

Из этого выражения находим максимальную дальность действия теплопеленгатора. Для этого предположим, что объект обнаруживается с заданной вероятностью, если выполняется условие

Гпр = тР

(4.42)

где т - коэффициент, больший единицы; Гпор - минимальный (пороговый) лучистый поток, в качестве которого берется пороговая чувствительность приемника излучения.

В каталогах приводится пороговая чувствительность приемника Г^р, Вт/см Гц , применительно к черному телу с заданной температурой Г*, или обратная ей величина D* = -В условие (4.42) необходимо подставлять

пор

величину

где

j xjSdX

(4.43) (4.44)

коэффициент использования приемника излучения.

После несложных Т1реобразований выражение (4.44) преобразуется к виду

г КТ* ) (Х.Г*)ма

Х,Т*и1акс

5,673 Щ-Г* 1,289 10- Г

(4,45)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95