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复杂大气条件下红外系统作用距离的估算 被引量：27
1
作者 高思峰 吴平 +2 位作者 何曼丽 王晓 张明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期941-944,共4页
通过对海平面上水蒸气、二氧化碳含量对应大气吸收透过率的数据进行拟合,得出在3～5μm和8～13μm大气窗口,水蒸气吸收透过率与可降水分,二氧化碳吸收透过率与海平面路程长度的关系。并依据相关文献进行高度和斜程修正。分析了大气对红... 通过对海平面上水蒸气、二氧化碳含量对应大气吸收透过率的数据进行拟合,得出在3～5μm和8～13μm大气窗口,水蒸气吸收透过率与可降水分,二氧化碳吸收透过率与海平面路程长度的关系。并依据相关文献进行高度和斜程修正。分析了大气对红外辐射的散射衰减以及总衰减。在此基础上基于MRTD法和约翰逊准则给出了扩展源目标红外辐射作用距离的估算方程。综合考虑了目标形状、大气能见度、海拔高度、目标天顶角和空间频率以及探测概率等多种因素对热成像系统作用距离的影响,给出了作用距离估算实例及结果。 展开更多
关键词 红外系统 作用距离 大气衰减 MRTD
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激光对红外系统的失效机理和破坏效应研究 被引量：5
2
作者 袁永华 刘颂豪 +3 位作者 孙承纬 廖常俊 刘常龄 张大勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期45-49,共5页
　根据红外光学系统的会聚特性,用光学增益方法分析了红外系统中各元件对应的光强分布,确定了位于焦面附近光学元件是激光破坏的易损部件,并提出了强激光对红外系统元件损伤,造成其探测、制导功能失效的硬破坏机理;由红外滤光片、探测... 　根据红外光学系统的会聚特性,用光学增益方法分析了红外系统中各元件对应的光强分布,确定了位于焦面附近光学元件是激光破坏的易损部件,并提出了强激光对红外系统元件损伤,造成其探测、制导功能失效的硬破坏机理;由红外滤光片、探测器和信号处理电路与入射激光波长的光谱响应分析,提出了弱激光对红外系统干扰,导致其探测、制导功能在激光辐照一段时间内失效的软破坏机理;开展了激光辐照红外系统的失效验证实验,较好地解释了其失效的机理和效应。 展开更多
关键词 失效机理 激光 红外系统 元件损伤 信号干扰 破坏效应
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红外系统的光机热一体化设计 被引量：12
3
作者 胡玉禧 周绍祥 +1 位作者 杨建峰 相里斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第2期32-35,46,共5页
在无热光学系统设计中 ,考虑机械结构的热性能对系统热稳定性的贡献 ,在满足系统总光焦度要求、消热差和消色差条件下 ,求解各光学组元的光焦度。在保持光焦度不变的条件下 ,进行像差平衡 ,可设计出实际的消热差光学系统。这种在光学设... 在无热光学系统设计中 ,考虑机械结构的热性能对系统热稳定性的贡献 ,在满足系统总光焦度要求、消热差和消色差条件下 ,求解各光学组元的光焦度。在保持光焦度不变的条件下 ,进行像差平衡 ,可设计出实际的消热差光学系统。这种在光学设计中融合机械结构热稳定性因素的一体化设计方法 ,对红外无热光学系统设计具有重要意义。文中详细介绍了f′=45 .4mm ,D/f′=1 / 2 .5 ,2ω =1 0°的红外成像物镜和f′=1 60mm ,D/f′=1 / 8,2ω =2 .8°的可见/近红外波段干涉成像光谱仪前置镜的一体化无热设计的结果。 展开更多
关键词 红外系统 光学设计 光机热 一体化设计
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红外系统中渐晕的研究 被引量：9
4
作者 雷春 张保民 冯生荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第4期13-16,21,共5页
热像仪观察的景物亮度或对比度通常很低 ,所以渐晕对热像仪性能的影响显得比较严重。文中对渐晕做了一些研究 ,并推导出一个渐晕关于视场角、入瞳、入射窗以及两者之间距离的解析式。利用Ⅰ类 32元热像仪系统的实际数据对该式进行仿真... 热像仪观察的景物亮度或对比度通常很低 ,所以渐晕对热像仪性能的影响显得比较严重。文中对渐晕做了一些研究 ,并推导出一个渐晕关于视场角、入瞳、入射窗以及两者之间距离的解析式。利用Ⅰ类 32元热像仪系统的实际数据对该式进行仿真和线性分析 ,并根据仿真结果对输出图像进行补偿 ,以便消除渐晕的影响。理论和实验结果表明 ,对红外图像边缘区的渐晕补偿改善了图像的质量。 展开更多
关键词 渐晕 入射光瞳 入射窗 视场角 红外系统
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斯特林制冷机在红外系统中的应用 被引量：12
5
作者 张巍 迟国春 张国刚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1106-1109,共4页
介绍了斯特林制冷机的分类,并对其在红外系统中的应用情况进行了具体介绍。
关键词 斯特林制冷机 红外系统 应用
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红外系统变倍机构研究与分析 被引量：9
6
作者 李运动 孙树旺 何磊 《电光与控制》 北大核心 2012年第5期87-90,104,共5页
红外系统具有成像质量好、探测灵敏度高、信噪比高、抗干扰能力强以及探测距离远等优点,在军事、民用等各个领域得到广泛应用。红外系统对目标进行搜索与探测时,对多视场或连续变焦光学系统的需求日益增强,其中一个措施就是改变两个或... 红外系统具有成像质量好、探测灵敏度高、信噪比高、抗干扰能力强以及探测距离远等优点,在军事、民用等各个领域得到广泛应用。红外系统对目标进行搜索与探测时,对多视场或连续变焦光学系统的需求日益增强,其中一个措施就是改变两个或两个以上透镜在光学系统中的位置,从而改变光学系统的焦距。从机械设计的角度出发,对几种变倍机构的构型、工作方式及设计要点进行较详细的说明,给出其各自的适用范围和优缺点,为红外热像仪的工程设计提供参考和依据。 展开更多
关键词 红外系统 变倍机构 光学系统 连续变焦 红外热像仪
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大气透过率对红外系统作用距离的影响分析 被引量：7
7
作者 高文静 王亚莉 +1 位作者 殷智勇 贺珍 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期832-837,共6页
红外系统的作用距离是评价系统探测能力的重要性能指标。研究了大气传输介质对中红外探测波段的影响,计算了典型飞行目标中红外辐射在大气中的传输,分析了红外系统作用距离随相对湿度和大气能见度的变化。结果表明：红外系统作用距离随... 红外系统的作用距离是评价系统探测能力的重要性能指标。研究了大气传输介质对中红外探测波段的影响,计算了典型飞行目标中红外辐射在大气中的传输,分析了红外系统作用距离随相对湿度和大气能见度的变化。结果表明：红外系统作用距离随相对湿度的增加而减小,随能见度的增加而增大。对于800 K的目标,在能见度小于8 km的浑浊大气中,8~12μm探测波段的作用距离大于3~5μm。在中等及良好能见度时,8~12μm探测波段的作用距离小于3~5μm波段。为红外探测跟踪系统的设计、性能指标考核与评价提供参考。 展开更多
关键词 大气透过率 红外系统 作用距离
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红外系统点目标作用距离计算方法分析与实例 被引量：5
8
作者 赵丽 杨国庆 +1 位作者 李周 崔铁成 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期1273-1277,共5页
红外系统的作用距离参数是表征红外系统成像性能的重要指标。目前,红外系统作用距离的计算方法有多种,但都有其各自的适用性和局限性,因此需要考虑不同条件下多种因素对作用距离的影响。本文基于探测能量、基于噪声等效温差(NETD)的和... 红外系统的作用距离参数是表征红外系统成像性能的重要指标。目前,红外系统作用距离的计算方法有多种,但都有其各自的适用性和局限性,因此需要考虑不同条件下多种因素对作用距离的影响。本文基于探测能量、基于噪声等效温差(NETD)的和基于对比度的3种点目标探测的作用距离模型,发现在不同条件下应用的局限性。当观测目标为人时,基于NETD的模型计算作用距离为8.74 km,与外场实验数据更为接近。而当观测目标为飞机时,基于能量的模型计算作用距离为32.04 km,与外场实验数据更为接近。结果表明,针对不同特征的目标,选取适当的作用距离计算方法有助于提高系统作用距离估算的准确度。 展开更多
关键词 红外系统 作用距离 点目标 NETD 对比度
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一种新的红外系统距离估计算法研究 被引量：3
9
作者 伍友利 方洋旺 +1 位作者 蔡文新 王洪强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第20期5610-5612,5616,共4页
针对机动飞行的空中点目标,利用测量目标红外辐照度变化的测距原理,建立了具有Markov跳变参数的红外系统距离估计模型,基于结构随机跳变系统最优滤波理论,提出了一种新的红外系统距离估计算法。考虑算法的实时性,推导了两种简化算法。... 针对机动飞行的空中点目标,利用测量目标红外辐照度变化的测距原理,建立了具有Markov跳变参数的红外系统距离估计模型,基于结构随机跳变系统最优滤波理论,提出了一种新的红外系统距离估计算法。考虑算法的实时性,推导了两种简化算法。该方法的优点在于不需要限制目标的运动方式。仿真结果表明三种算法都能准确的估计红外系统距离,简化算法具有很高的实时性,易于工程实现。 展开更多
关键词 红外系统 距离估计 结构随机跳变系统 最优滤波
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天基红外系统对滑翔式高超目标探测性能分析 被引量：4
10
作者 刘晓磊 董小萌 +2 位作者 王通 王虎妹 王世涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期999-1004,共6页
目前试飞成功的临近空间高超目标已经成为潜在威胁,对临近空间高超目标的预警探测成为新的研究方向。美国天基红外系统(SBIRS)是现阶段最完整最先进的天基预警系统。本文分析了助推滑翔式高超目标HTV-2的目标特性,以天基红外系统为研究... 目前试飞成功的临近空间高超目标已经成为潜在威胁,对临近空间高超目标的预警探测成为新的研究方向。美国天基红外系统(SBIRS)是现阶段最完整最先进的天基预警系统。本文分析了助推滑翔式高超目标HTV-2的目标特性,以天基红外系统为研究对象,分析了其对高超目标全程探测性能,包括探测模式、探测覆盖性以及探测能力。 展开更多
关键词 天基红外系统 临近空间高超目标 探测性能
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临近空间红外系统对弹道导弹探测距离的估算 被引量：2
11
作者 江峰 盛文 +2 位作者 刘辉 蒋伟 丛海霞 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第1期99-102,共4页
为了估算临近空间红外系统对助推段弹道导弹的探测距离,详细分析了弹道导弹及背景的红外辐射特性;针对基于表现对比度作用距离算法在适用性和计算精度方面的不足,引入以波数η为参量的辐射通量公式对其进行改进;通过仿真计算该系统在4.2... 为了估算临近空间红外系统对助推段弹道导弹的探测距离,详细分析了弹道导弹及背景的红外辐射特性;针对基于表现对比度作用距离算法在适用性和计算精度方面的不足,引入以波数η为参量的辐射通量公式对其进行改进;通过仿真计算该系统在4.25μm^4.55μm波段对弹道导弹蒙皮、尾焰、尾喷口的探测距离,结果表明临近空间红外系统对助推段弹道导弹的探测距离可达5 000 km^38 000 km,该结论可为临近空间红外系统的设计提供数据支持。 展开更多
关键词 弹道导弹 探测距离 红外系统 临近空间 表现对比度
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基于“天基红外系统”对弹道导弹主动段估计滤波算法研究 被引量：7
12
作者 梁新刚 周志成 曲广吉 《航天器工程》 2011年第3期56-63,共8页
美国的"天基红外系统"(SBIRS)包括高轨和低轨两类预警星座,前者主要用于弹道导弹主动段探测,后者主要用于被动段的跟踪测量。文章利用其高轨静止星座,对只有角测量条件下的主动段弹道估计滤波算法进行了分析比较。首先给出主... 美国的"天基红外系统"(SBIRS)包括高轨和低轨两类预警星座,前者主要用于弹道导弹主动段探测,后者主要用于被动段的跟踪测量。文章利用其高轨静止星座,对只有角测量条件下的主动段弹道估计滤波算法进行了分析比较。首先给出主动段状态方程和测量方程,然后分别结合扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波这三类典型非线性滤波估计算法,对主动段弹道估计问题进行求解。针对上述研究问题,仿真结果表明,综合考虑滤波稳定性、估计精度和计算效率,无迹卡尔曼滤波要优于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波。 展开更多
关键词 “天基红外系统” 弹道估计 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 无迹粒子滤波 仿真
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红外系统杂散光测量装置 被引量：2
13
作者 张宪亮 刘若凡 +2 位作者 苏红雨 曾道全 刘夏茹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期961-963,共3页
为了定量检测出红外系统的杂散辐射,建立了点光源透射法为理论基础的红外系统杂散光测量装置。采用功率5 W的CO2激光,通过扩束准直系统后,得到均匀的入射辐照度场;通过被测红外系统后,得到随视场角(-10°^-2.5°)与(2.5°~1... 为了定量检测出红外系统的杂散辐射,建立了点光源透射法为理论基础的红外系统杂散光测量装置。采用功率5 W的CO2激光,通过扩束准直系统后,得到均匀的入射辐照度场;通过被测红外系统后,得到随视场角(-10°^-2.5°)与(2.5°~10°)变化的像面辐照度场分布,进而得到杂光指数PST,有效评价出红外成像系统对杂散光的抑制水平。 展开更多
关键词 红外系统 杂散光 PST 入射辐照度 像面辐照度
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红外系统信号处理电路对激光干扰效应的影响 被引量：1
14
作者 袁永华 刘颂豪 +2 位作者 孙承纬 廖常俊 张大勇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期432-434,438,共4页
根据红外系统信号处理电路原理和等效RC时间常数 ,分析了激光辐照红外系统使信号处理电路输出信号消失 ,然后再逐渐恢复到正常现象产生的机理。理论分析和实验研究表明 ,红外系统输出信号消失或恢复的时间不但与激光辐照功率和时间有关 ... 根据红外系统信号处理电路原理和等效RC时间常数 ,分析了激光辐照红外系统使信号处理电路输出信号消失 ,然后再逐渐恢复到正常现象产生的机理。理论分析和实验研究表明 ,红外系统输出信号消失或恢复的时间不但与激光辐照功率和时间有关 ,而且主要取决于信号处理电路的等效RC时间常数。RC时间常数越大 ,输出信号的消失和恢复时间就越长。激光对红外系统输出信号的干扰时间不但与滤光片 /探测器吸收入射光能量产生的热效应有关 ,而且还主要取决于信号处理电路RC时间常数的影响。实验验证了这种结论 ,说明这种解释有一定的合理性。 展开更多
关键词 激光 红外系统 信号处理电路 RC时间常数 干扰
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机载红外系统主反射镜的拓扑优化设计 被引量：2
15
作者 李蕾 张葆 李全超 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第8期648-652,共5页
反射镜轻量化设计一直是光机结构设计领域的一项挑战性课题。针对某机载红外光学系统的主反射镜,提出了一种基于SIMP拓扑优化方法的反射镜轻量化设计流程,建立了反射镜拓扑优化的数学模型,以最小化镜体自重和抛光载荷作用下的镜面矢高位... 反射镜轻量化设计一直是光机结构设计领域的一项挑战性课题。针对某机载红外光学系统的主反射镜,提出了一种基于SIMP拓扑优化方法的反射镜轻量化设计流程,建立了反射镜拓扑优化的数学模型,以最小化镜体自重和抛光载荷作用下的镜面矢高位移RMS值为优化目标,同时考虑对称约束和拔模约束,对反射镜进行了拓扑优化设计。根据拓扑优化结果设计了新的反射镜轻量化结构,并将其与传统结构进行了对比。采用拓扑优化方法设计的反射镜具有更高的轻量化率,同时能够获得较高的面形精度。 展开更多
关键词 红外系统 主反射镜 轻量化设计 拓扑优化
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采用640×512元探测器的机载红外系统设计 被引量：3
16
作者 许照东 刘欣 尉钟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期524-529,共6页
连续变焦红外探测系统具有在变焦过程中不会丢失跟踪目标的优点。针对中波640×512元红外焦平面凝视探测器设计了一套1∶20小型高分辨率连续变焦红外系统,对红外系统的设计、非均匀校正方法进行了深入研究,对系统的灵敏度(NETD和MR... 连续变焦红外探测系统具有在变焦过程中不会丢失跟踪目标的优点。针对中波640×512元红外焦平面凝视探测器设计了一套1∶20小型高分辨率连续变焦红外系统,对红外系统的设计、非均匀校正方法进行了深入研究,对系统的灵敏度(NETD和MRTD)进行了分析计算和测试。试验结果表明,使用640×512元探测器的连续变焦红外系统具有分辨率高、灵敏度高、体积小和像质好等特点,满足设计要求,可用于机载光电探测和跟踪系统。 展开更多
关键词 连续变焦镜头 红外光学设计 红外焦平面 红外系统
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多波段共口径红外系统光机热一体化设计 被引量：16
17
作者 邵帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期387-393,共7页
针对红外系统对热辐射比较敏感的特点,即除了来自系统外部的杂散热辐射会影响系统的性能,系统内部的热辐射也会降低系统的灵敏度,在研制某型号红外系统中,根据技术指标对其光学系统、机械结构以及热辐射抑制进行了详细论述和设计。系统... 针对红外系统对热辐射比较敏感的特点,即除了来自系统外部的杂散热辐射会影响系统的性能,系统内部的热辐射也会降低系统的灵敏度,在研制某型号红外系统中,根据技术指标对其光学系统、机械结构以及热辐射抑制进行了详细论述和设计。系统口径1 000 mm,采用可见光、中波红外、长波红外3个光谱波段共用口径的光学结构,可见光波段焦距2 000 mm,目视鉴别率690 lp/mm,中波红外波段焦距为2 000 mm,长波红外波段焦距为2 000 mm。采用地平式二维转动机构以实现对成像头部组件俯仰、方位的调整,保证对目标的瞄准和跟踪。重点对系统内部杂散辐射进行了分析,包括机械内壁不同表面不同发射率对像面接收辐射能的影响,以及光机内壁不同温度不同发射率对像面接收辐射能的影响。设计了水冷循环系统制冷光机系统的温度,降低系统内部杂散辐射。测试结果表明,可见光波段焦距及目视鉴别率达到了预先设计的要求值,各红外分系统的焦距也分别到达了预先设计的要求值,所摄取的图像对比度清晰。 展开更多
关键词 多波段 共口径 红外系统
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低温红外系统光机结构设计 被引量：14
18
作者 周超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2092-2096,共5页
随着红外技术的发展,大口径望远镜越来越多地使用了红外设备终端。红外设备需要在低温下工作,这就给红外系统的光机结构设计带来了难度。为了解决光学部件需要安装定位精确,又要保证在低温环境下不会因为热应力导致破坏的问题,从理论上... 随着红外技术的发展,大口径望远镜越来越多地使用了红外设备终端。红外设备需要在低温下工作,这就给红外系统的光机结构设计带来了难度。为了解决光学部件需要安装定位精确,又要保证在低温环境下不会因为热应力导致破坏的问题,从理论上介绍了运动学定位的原理,针对光学系统中用到的反射镜、透镜、滤光轮等进行了详细的结构设计,实现了运动学安装定位。通过这些设计可以很好地解决光学件在冷却过程中的精确定位和无应力之间的矛盾,保证光学系统的安全,同时保证光学系统的成像质量。该研究结果对于红外光学系统的结构和热设计有一定的参考价值。 展开更多
关键词 红外系统 低温光学 光机结构 运动学安装
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红外系统光谱匹配因数 被引量：2
19
作者 赵举廉 顾里平 +1 位作者 杨俊霞 诸云汉 《红外技术》 EI CSCD 1995年第1期23-26,共4页
本文从最基本的红外系统──探测器对辐射源的响应出发，导出了辐射源组合系统的光谱匹配因数表达式。并在１～１４μｍ波段范围内计算了常用红外探测器ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＳｂ、ＰｂＳ对３００Ｋ、５００Ｋ、８００Ｋ、１０００Ｋ黑体... 本文从最基本的红外系统──探测器对辐射源的响应出发，导出了辐射源组合系统的光谱匹配因数表达式。并在１～１４μｍ波段范围内计算了常用红外探测器ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＳｂ、ＰｂＳ对３００Ｋ、５００Ｋ、８００Ｋ、１０００Ｋ黑体辐射的光谱匹配因数。总结了这些红外探测器对不同温度黑体辐射光谱匹配因数的变化规律，可供红外系统设计者参考。 展开更多
关键词 红外系统 探测器 辐射源 光谱匹配因数
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海雾中舰载红外系统有效探测距离的求解模型 被引量：1
20
作者 李伟 卲利民 +1 位作者 唐君 郑崇伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期111-116,共6页
为了精准研究舰载红外系统在海雾条件下的探测能力,提高舰载防御系统在复杂条件下的作战使用效率,在对红外系统工作原理和实际装备使用情况进行深入调查研究的基础上,提出了以"两步计算法"来求取舰载红外系统在海雾中的有效... 为了精准研究舰载红外系统在海雾条件下的探测能力,提高舰载防御系统在复杂条件下的作战使用效率,在对红外系统工作原理和实际装备使用情况进行深入调查研究的基础上,提出了以"两步计算法"来求取舰载红外系统在海雾中的有效探测距离。首先,根据海雾强度水平先行求出红外传感器的理论探测距离,然后对探测能力指数进行了定义并根据计算结果判断是否需要用探测能力指数二次计算有效探测距离。探测能力指数模型综合考虑了人、海洋环境和设备三方交互影响的因素,以判断矩阵合理确定各方权重,较好地解决了单纯依靠海雾信息进行计算而出现的失灵问题。 展开更多
关键词 海雾 舰载红外系统 探测距离 求解模型
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