Меню Главная Юридпсихология Этика эстетика Электротехника Эктеория Физика Управление персоналом Уголовный процесс Уголовное право Схемотехника Стратегический менеджмент САПР Ресторанно-гостиничный бизнес бытовое обслуживан Реклама и PR Режущий инструмент Неопределено Метрология Матметоды в эк-ке Исторические личности Искусство и культура Информатика Иностранные языки Гражданское процессуальное право Гражданское право Государственное регулирование и налогообложение Сонник Карта сайта Поиск По всему сайту Статьи Комментарии Файлы Форум Гостевая Ссылки Новости	Оптико-электронные системы Итак, для расчета радиационного контраста необходимо знать температуру объекта Тоб и фона Тф, которые, наряду с известными величинами eоб и eф позволяют расчитать яркость фона Воб=В(Тоб)eоб  и объекта Вф=В(Тф)eф на основе данных о яркости АЧТ В(Тоб) и В(Тф). Введем далее следующее обозначение:  - средняя интенсивность нисходящего  (т.е. направленного сверху вниз) и восходящего излучений атмосферы как одной из составляющих фона. При этом расчет выполняется по формуле                                                                      (31)           Температура поверхности как препятствий, так и окружающего фона зависит от многих факторов - таких как положение Солнца на небосводе, замутненность атмосферы, наличие или отсутствие облачности, влажность атмосферы и почвы, скорость ветра и др. В связи с тем, что теплопроводность и теплоемкость объектов на естественных фонах. различаются, в условиях сильных солнечных засветок наблюдаются значительные перепады температуры объекта и имеет место достаточно высокий контраст при наблюдении   Радиационные и температурные контрасты существенно снижаются приналичии облачности, сильной замутненности атмосферы. В этих ситуациях контрастность объектов определяется отличиями в величинах коэффициента черноты объектов. Величины температурных контрастов определяются среднеинтегральной яркостной температурой объекта и фона                                                                                                    (32) Если радиационная температура объекта больше радиационной температуры фонов, то наблюдается положительный температурный контраст. В противном случае – температурный контраст отрицательный. и относительного радиационного контраста по формуле приведенной выше. В дневных летних условиях  разброс радиационных температур яркости естественных фонов очень велик от 15 до 50°С, в связи с чем объекты могут иметь в зависимости от яркости фонов как положительные, так и отрицательные температурные контрасты, которые зависят от типа подстилающей поверхности (почва, асфальт, водная поверхность) и особенно от влажности почвы. Важно также учитывать наличие тени облаков. Только для влажной почвы (например, после обильных осадков) температурные контрасты объектов являются положительными. В ночных условиях радиационные контрасты объектов являются положительными. Большинство ОМП в сумерках приобретают заметность в основном за счет большей инерционности при радиационном выхолаживании. Большое значение приобретает здесь протяженность препятствий, от которых зависит теплоемкость ОМП и время радиационного остывания ОМП. Наблюдение объектов препятствий всегда выгодно вести в зоне горизонта, так как рост температуры естественных фоновых ансамблей в этом случае часто приводит не к ухудшению видимости ОМП, а улучшению за счет подсветки их восходящим тепловым излучением естественных фонов. Величины температурных контрастов объектов в различных атмосферных условиях визирования для визирования в “горизонт” Объект Условия наблюдения Яркостная температура фона Температурный контраст 1 2 3 4 Кирпичное отапливаемое здание зима,ясно,температура атмосферы Т=-10 С -15 DT=8°С Кирпичное здание, отопление отсутствует -15 DT=5°С Кирпичное здание, отопление отсутствует лето,T=20°С +10 DT=3°С Кирпичное здание отопление отсутствует лето,T=16°С +14 DT=3°С Дерево одиночное зима,ясно,температура атмосферы Т=-10°С -15 DT=3,5°С        Дерево одиночное лето,ясно,температура атмосферы Т=-20°С +19 DT=8°С–солн.сторона DT=4°С-тень Провода обесточенные зима,ясно,температура атмосферы Т=-10° С -15°С DT=4°С    Провода обесточенные лето, Т=20°С, полдень +19°С DT=1,5°С    Провода обесточенные лето, ясно, ночь T=16°С +14°С DT=0,7°С Столб железобетонный диаметром 30 см лето,ясно,полдень T=20°С лето, ясно, ночь зима, Т=-10°С +19°С      +14°С -15°С         DT=3°С DT=1,5°С DT=4,5°С Столб деревянный диаметром 30 см лето, полдень, ясно T=20°С лето, ясно, ночьT=16°С зима, полдень Т=-10°С зима, ночьТ=-10°С      +19°С +14°С -15°С -15°С -12°С DT=16°Ссолн.сторонаDT=3°С-тень DT=2°С DT=3°С DT=5°С Провода зима,облачность сплошная -12°С DT=1,5°С Кирпичное отапливаемое здание Температура атмосферы Т=-10°С -12°С DT=4°С Кирпичное здание отопление отсутствует -12°С DT=1°С Столб железобетонный -12°С DT=1°С Кирпичное здание, неотапливаемое Лето,облачность сплошная,температура атмосферы Т=20°С полдень +19°С DT=2°С            Величины температурных контрастов объектов в различных атмосферных условиях визирования для визирования в “надир”
Объект	Условия наблюдения	Яркостная температура фона	Температурный контраст
1	2	3	4
Кирпичное отапливаемое здание	зима,температура атмосферы Т=-10 С полдень	-12°С	2,5°С
Кирпичное отапливаемое здание,	зима,температура атмосферы Т=-10 С ночь	-12°С	1,6° C
Кирпичное неотапливаемое здание	зима,температура атмосферы Т=-10°С	+12°С	-0,3°C
Кирпичное неотапливаемое здание	зима,температура атмосферыТ=-10°С	-12°С	-0,3 C
Провода обесточенные	зима,температура атмосферы Т=-10°С день зима,температура атмосферы Т=-10°С	-12°С -12°С	-0,7°C -0,7° С
Столб железобетонный	ночь зима,температура атмосферы Т=-10°С		0,5°С
Столб деревянный	день,ночь зима,температура атмосферы Т=-10°С день, зима,температура атмосферы Т=-10°С	-12°С -12°С -12°С	3 °С 0 °С 30° С
Кирпичная труба действующих котельных	ночь,зима,температура атмосферыT=-10°С	-12°С
Одинокое дерево	день, ночь,зима, температура атмосферы Т=-10°С день,зима,температура атмосферы Т=-10°С	-12°С -12°С	1,5 С 0 С

10.          Оптические материалы

В данном разделе дадим краткую информацию о материалах, которые используются разработчиками ОЭС.

Оптические материалы необходимы для изготовления фильтров, дифракционных решеток , входных окон, элементов объективов – зеркал, линз.

Основными характеристиками оптичеких материалов следует считать:

-         показатель преломления nl и дисперсия (изменения nl по длинам волн);

-         поглощение, пропускание отражение;

физические свойства (твердость, растворимость, теплофизические свойства).

10.1.   Показатель преломления

Показатель преломления оптических материалов в общем случае комплексная величина , изменяющаяся по спектру длин волн. Существует два типа зависимостей показателя преломления ml (соответственно nl и кl) от l.

а) Материалы с нормальной дисперсией.

Эти материалы имеют хорошее пропускание в той области спектра, где они применяются. Типичный спектральный  ход nl и кl  показан на рис.28

б) материалы с аномальной дисперсией.

Это материалы, которые используются в оптических элементах в области длин волн, прилегающей к спектральной полосе поглощения. Показатель преломления здесь меняет знак, так как показано на рис.29

Отметим, в частности,  что материалы, имеющие спектральные области аномальной дисперсии применяются для изготовления т.н. дисперсионных фильтров, основанных на эффекте Христиансена. Суть последнего заключается в том, что при условии  и для двух сред с n1  и n2 при величине Dn @0 в области аномальной дисперсии рассеяние на однородности прозрачного материала имеет ярко выраженную селективность – полосу пропускания.

10.2. Пропускание, отражение

           Показатель ослабления kl  в области нормальной дисперсии определяет пропускание материала (поглощение в нем излучения).

Исходя из законов Френеля можно определить коэффициент отражения R, т.е. отношение отраженного излучения к величине приходящего потока излучения. При нормальном падении

                                                                             (33 )

В случае, если среда прозрачна, т.е. k=0

                                                                                                            (34)

При нанесении на поверхность среды с показателем преломления n слоя, имеющего показатель преломления n¢, толщиной l, при условии, что n¢l=l/4, коэффициент отражения такой двухслойной системы определяется формулой:

                                          ,                                             (35)

из которой видно, что R становится равным нулю при .

Например, для германия (n=4) при l=10 мкм при нанесении слоя сульфида цинка (ZnS) с показателем преломления n¢=2,2 и толщиной l=l/4n¢=10/8,8=1,14 мкм, коэффициент отражения будет равен:

                                           ,      т.е. имеет место                 (36)

эффект просветления (без просветления RGe = 0,36). Многослойное просветляющее покрытие позволяет снизить отражение на границе двух сред в более широкой спектральной области и таким образом уменьшить потери излучения в рабочей спектральной области ОЭС.

В качестве просветляющих покрытий используются пленки следующих веществ:

MgF2 – фтористый магний (n¢=1,38)

SiO – окись кремния (n¢=1,6-1,9)

СеО2 – окись церия (n¢=2,2)

ZnS – сульфид цинка (n¢=2,2)

AlF3-NaF-криолит (n¢=1,3)

Для металлов, т.е. материалов с большим kl

                             ,                                            (37)

где с – скорость света,

       m - электрическая проводимость,

         - круговая частота.

Из (36) видно, что для металлов R растет с ростом l  и g. Это обстоятельство, в частности, обращает внимание на то, что зеркальная поверхность, изготовленная путем нанесения слоя алюминия, меди, серебра и золота, которую следует характеризовать, прежде всего, величиной R, будет лучше всего в случае позолоченной поверхности, несколько хуже – для серебра, затем для меди, еще хуже – для алюминия с учетом определяющих эти  наиболее распространенные материалы зеркальных покрытий величин g.

Страницы: 1, 2, 3, 4

     Наверх    

© 2009 Все права защищены.