Демаскирующие признаки некоторых объектов в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра

6.1. Источники инфракрасного излучения

В качестве источника инфракрасного (ИК) излучения может рассматриваться любое тело (газообразное, жидкое, твердое) с температурой выше абсолютного нуля (-273°С). Все источники ИК излучения можно разделить на искусственные и естественные (рис. 14).

К искусственным источникам ИК излучения относятся: источники подсвета для активных ИК систем, военная техника и транспортные средства, промышленные источники ИК излучения.

К естественным источникам относятся: наземные (почва, вода, растительности т.д.), атмосферные (пары воды, атмосферные газы, облака и т.д.), космические (Солнце, Луна, звезды и т.д.).

При обнаружении объектов по их ИК излучению естественные источники, создавая так называемое фоновое излучение, ограничивают возможность обнаружения и распознавания объектов.

Обнаружение объектов в ИК диапазоне электромагнитного спектра осуществляется, как правило, методом амплитудной селекпии. В соответствии с этим методом объект обнаруживается, если сигнал от него больше или меньше определенного уровня фонового сигнала, называемого

порогом.

Рис. 14. Источники инфракрасного излучения

С точки зрения теории обнаружения амплитудная селекция является характерным воплощением простейшего метода разделения всех рассматриваемых объектов на два противоречащих друг другу видовых понятий, одно из которых представляет собой отрицание другого (метод дихотомии).

В ИК системах дихотомия означает различение двух взаимоисключающих понятия: "фон" и "не фон". Следовательно, основным демаскирующим признаком в этом случае является ИК излучения объекта и его изменение во времени.

6.2. Характеристики инфракрасного излучения объектов

Рассмотрим некоторые характеристики ИК излучения, влияющие на вероятность обнаружения и распознавания объектов. Излучение как

объектов, так и фонов в ряде случаев определяется одними и теми же физическими закономерностями.

Суммарное излучение любого ИК источника обуславливается двумя составляющими - собственным тепловым излучением и отраженным излучением Солнца, Земли, Луны, звезд и окружающих предметов.

6.2.1. Собственное тепловое излучение нагретых тел

Фундаментальным понятием при рассмотрении собственного ИК излучения является понятие об абсолютно черном теле. Абсолютно черным телом называется тело, поглощающее все падающие на него излучения на любых длинах волн. Для абсолютно черных тел распределение интенсивности излучения по спектру определяется законом Планка.

, где

Зависимость спектральной яркости излучения от длины волны представляет собой плавную кривую (рис.15), максимум которой соответствует длине волны Х„_йкс, определяемой по закону Вина:

Максимальное значение величины спектральной яркости абсолютно черного тела не зависит от угла визирования на излучающую поверхность и определяется соотношением:

X	У	X	У	X	У	X	У
0.30	0.004	0.80	0.877	1.50	0.710	3.00	0.130
0.35	0.019	0.85	0.934	1.60	0.638	3.50	0.087
0.40	0.053	0.90	0.972	1.70	0.571	4.00	0.056
0.45	0.124	0.95	0.993	1.80	0.510	4.50	0.038
0.50	0.222	1.00	1.000	1.90	0.454	5.00	0.027
0.55	0.349	1.05	0.994	2.00	0.405	6.00	0.014
0.60	0.466	1.10	0.979	2.20	0.323	7.00	0.008
0.65	0.591	1.20	0.928	2.40	0.258	8.00	0.005
0.70	0.704	1.30	0.868	2.60	0.208	9.00	0.003
0.75	0.801	1.40	0.785	2.80	0.169	10.00	0.002

выхлопные газы, излучают энергию лишь в определенных узких полосах спектра, приходящихся в большинстве случаев на полосы поглощения атмосферы. Поэтому излучение продуктов полного сгорания не улавливается приемниками ИК средств разведки. Излучение газов становится заметным, когда в них содержатся раскаленные несгоревшие частицы топлива. Средние значения коэффициентов теплового излучения "" некоторых объектов приведены ниже:

Выхлопные трубы и отверстия 0,7 - 0,8

Капоты двигателей 0,2 - 0,45

Выхлопные газы 0,1 и меньше

Здания, сооружения 0,5 - 0,6