強輻射背景下光電成像探測性能計算方法

苗 旺, 李翰山

(西安工業大學電子信息工程學院,西安 710021)

0 引言

光電探測是檢測目標參數的重要技術，影響光電探測能力的干擾因素有很多，例如探測器性能、探測目標輻射特性、探測區域背景照度等[1-3]，其中，目標的輻射特性是影響探測性能的主要因素；對于高靈敏度光電探測靶而言，在多云等弱輻射背景下，環境引起的干擾小，系統靈敏度和穩定性較高，而在強光輻射背景下，環境噪聲與干擾會明顯增加，同時，當強光作用到探測系統時，系統產生的電壓信號隨著接收輻射能量的增大而導致探測器發生飽和串擾效應，干擾系統正常工作。

從國內外公開的文獻來看，目前對光電成像探測性能的研究主要是從弱輻射與紅外輻射特性出發[4-6]：一方面，建立了相應的靈敏度與信噪比模型；另一方面，分析了輻射背景對目標探測的干擾特性，對于強輻射背景下的成像探測性能分析較少。另外，弱輻射背景的光電成像探測性能計算方法主要針對靈敏度與信噪比進行建模，而強輻射背景下的噪聲大、干擾多，此時僅依靠靈敏度與信噪比已無法衡量系統探測性能。因此，為實現強輻射背景下光電成像探測性能建模，需要綜合考慮目標及其背景自身輻射特性、探測系統靈敏度、信噪比，建立強輻射背景作用下探測概率與成像串擾概率模型。

本文依據強輻射背景下空間目標光學特性，建立了光電探測靈敏度、信噪比以及探測、串擾概率模型，分析了實際探測過程中影響成像探測能力的各種因素，為光電探測性能改善提供了有效的理論依據。……