技术特征:
1.一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:s1:根据大气路径辐射亮度、大气透过率、太阳辐射照度、地球辐射照度、天空背景辐照度这五个类型,确定需要进行优化的天顶角类型,优化类型包括观测天顶角和太阳天顶角两类;s2:通过优化的天顶角类型对观测天顶角优化或太阳天顶角的范围进行优化,通过查询优化方法表,确定具体天顶角;s3:调用modtran软件根据优化后的天顶角设置观测几何条件,再通过探测器入瞳处接收的目标红外辐照度公式进行计算产生结果,并将结果输出。2.根据权利要求1所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述步骤s2中的优化方法表包括计算类型、优化方式和备注信息三大类,其中计算类型包括大气路径辐射亮度、大气透过率、太阳辐射照度、地球辐射照度、天空背景辐照度。3.根据权利要求2所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述大气路径辐射亮度的优化方式为当观测天顶角在0
‑
19度范围内,取10度;当观测天顶角在 20
‑
34度范围内,取27度; 当观测天顶角在 35
‑
44度范围内,取40度;当观测天顶角在 45
‑
54度范围内,取50度;当观测天顶角在 55
‑
64度范围内,取60度;当观测天顶角在 65
‑
79度范围内,向下取奇数的观测天顶角;观测天顶角超过90度时,关于90度中心对称。4.根据权利要求2所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述大气透过率的优化方式为当观测天顶角在0
‑
29度范围内,取15度;当观测天顶角在 30
‑
44度范围内,取37度; 当观测天顶角在 45
‑
54度范围内,取50度;当观测天顶角在 55
‑
59度范围内,取57度;当观测天顶角在 60
‑
69度范围内,向下取偶数的观测天顶角;观测天顶角超过90度时,关于90度中心对称。5.根据权利要求2所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述太阳辐射照度的优化方式为当太阳天顶角在0
‑
30度范围内,取15度;当太阳天顶角在30
‑
39度范围内,取esun_30
‑
(esun_30
ꢀ‑ꢀ
esun_40)*(x
‑
30);当太阳天顶角在40
‑
49度范围内,取esun_40
‑
(esun_40
ꢀ‑ꢀ
esun_50)*(x
‑
40);当太阳天顶角在50
‑
59度范围内,取esun_50
‑
(esun_50
ꢀ‑ꢀ
esun_60)*(x
‑
50);当太阳天顶角在60
‑
69度范围内,取esun_60
‑
(esun_60
ꢀ‑ꢀ
esun_70)*(x
‑
60);当太阳天顶角在70
‑
79度范围内,取esun_70
‑
(esun_70
ꢀ‑ꢀ
esun_80)*(x
‑
70);其中,esun_x :x度下的太阳辐照度。6.根据权利要求2所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述地球辐射照度的优化方式为当观测天顶角在0
‑
29度范围内,取15度;当观测天顶角在30
‑
49度范围内,取40度;当观测天顶角在50
‑
64度范围内,取60度;当观测天顶角在 65
‑
79度范围内,向下取奇数的天顶角;观测天顶角超过90
‑
180度时,关于90度中心对称。7.根据权利要求2所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述天空背景辐照度的优化方式为当观测天顶角在0
‑
19度范围内,取15度;当观测天顶角在20
‑
29度范围内,取25度;当观测天顶角在30
‑
39度范围内,取35度;当观测天顶角在 40
‑
49度范围内,取45度;当观测天顶角在50
‑
69度范围内,向下取偶数的天顶角;观测天顶角超过90
‑
180度时,关于90度中心对称。8.根据权利要求1所述的一种基于modtran优化的红外成像仿真方法,其特征在于,所述步骤s3中的目标红外辐照度公式为:
其中,l
path
为大气路径辐射亮度;l
self
为目标的本征辐射亮度;e
sun
为太阳在目标蒙皮表面的辐射照度;e
earth
为地球在目标蒙皮表面的辐射照度;e
sky
为天空背景辐射在目标蒙皮表面的辐射照度;为路径的大气平均透过率,无量纲; 为蒙皮对环境辐射的反射率。
技术总结
本发明公开了一种基于MODTRAN优化的红外成像仿真方法,所述方法包括如下步骤:S1:采集大气路径辐射亮度、大气透过率、太阳辐射照度、地球辐射照度、天空背景辐照度数据,并根据采集的大气路径辐射亮度、大气透过率、太阳辐射照度、地球辐射照度、天空背景辐照度数据确定需要优化的天顶角;S2:通过优化的天顶角同时进行观测天顶角优化和太阳天顶角优化,通过查询优化方法表,确定具体天顶角;S3:调用MODTRAN软件通过探测器入瞳处接收的目标红外辐照度公式进行计算产生结果,并将结果输出。并将结果输出。并将结果输出。
技术研发人员:孙成刚 岳红霞 张剑锋 潘宝凤 谢勇 蒋伟 唐庆生
受保护的技术使用者:成都众享天地网络科技有限公司
技术研发日:2021.08.16
技术公布日:2021/9/9