Амплитудная и временная селекция объектов в оптических системах с одноэлементными приемниками - page 3

напряжение:
U
с
=
k
ус
S
вх.зр
S
λ
max
πD
2
S
о
Δ
λ
τ
а
(
λ, D
)
τ
о
(
λ
)
τ
с
(
λ
)
s
(
λ
)
ε
то
(
λ
)
m
ч.т
(
λ, T
о
)
+
+ [
S
(
D
)
S
о
]
Δ
λ
τ
а
(
λ, D
)
τ
о
(
λ
)
τ
с
(
λ
)
s
(
λ
)
ε
тф
(
λ
)
m
ч.т
(
λ, T
ф
)
dλ ,
(5)
где
k
ус
— коэффициент усиления электронной части системы;
S
λ
max
— максимальная чувствительность ПЛЭ на длине волны
λ
=
λ
max
;
s
(
λ
)
— относительная спектральная чувствительность ПЛЭ.
Формула (5) справедлива для случая наблюдения объекта, занима-
ющего часть поля зрения ОС. Если в формуле (5) обозначить инте-
грал первого слагаемого в фигурных скобках как
B
1
, интеграл второго
слагаемого в фигурных скобках как
B
2
, дробный сомножитель перед
фигурными скобками без входящей в него дальности как
C
, то выра-
жение для электрического сигнала приобретает вид
U
с
=
C
S
о
D
2
(
B
1
B
2
) +
q
(
f
)
2
B
2
.
(6)
Площадь исследуемого объекта
S
о
, как правило, точно не извест-
на и, кроме того, носит случайный характер, связанный с траекторией
сканирования. Величины
B
1
и
B
2
зависят от температур соответствен-
но объекта и фона, от прохождения излучения через атмосферу, кото-
рое, в свою очередь, зависит как от метеорологических условий, так и
собственно от дальности
D
. Зависимость
U
с
от дальности
D
оказыва-
ется весьма сложной и мало пригодной для построения дальномеров
пассивного типа, работающих с амплитудами исследуемых сигналов.
Выясним, каковы возможности временн´oй селекции в подобных
сканирующих системах. На рис. 1 приведены параметры сканирующей
ОС. Объективом, находящимся на высоте
H
(высота может меняться)
и наклоненным под углом
β
к вертикали, сканируются поверхности с
угловой скоростью вращения
ω
. При этом пятно поля зрения объек-
тива, определяемое углом
α
, описывает на поверхности окружность
радиуса
R
. Скорость сканирования по поверхности в этом случае
v
ск
= 2
πRω
= 2
πDω
sin
β
, а время нахождения в поле зрения объ-
екта, размеры которого меньше этого поля, и при попадании в центр
полосы сканирования определяется выражением
T
=
2
r
v
ск
=
D
tg
α
v
ск
cos
β
=
tg
α
πω
sin 2
β
.
(7)
При малых углах
α
, что характерно для систем обнаружения,
T
=
α
πω
sin 2
β
. В последних выражениях и на рис. 1 введены следую-
щие обозначения:
H
— текущая высота объектива над поверхностью
64 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2010. № 4
1,2 4,5,6,7,8
Powered by FlippingBook