热红外遥感器温度灵敏度提升手段简析

摘要

热红外遥感器主要使用遥感手段感应地物热红外辐射信息,可用于识别地物和反演地表温度参数.由于热红外遥感器在夜间的工作工作能力优于可见光,且环境适应性好,已广泛应用于资源调查、生态环境监测、灾害评估以及军事目标探测识别等领域.随着工程应用及科学研究的不断深入,提升热红外遥感器的探测灵敏度需求日益迫切.热红外遥感器的温度灵敏度与遥感器自身收集目标能量的能力和遥感器系统噪声特性相关.其中,遥感器系统噪声由光子噪声(景物辐射和遥感器本体背景辐射共同到达焦平面处的光子的波动)、探测器组件噪声、电路噪声共同组成.在成像谱段、积分时间、探测器及视频电路参数固定的条件下,光学系统降温能够减小其自身背景辐射,降低光子噪声,提升系统的温度灵敏度.本文通过仿真分析量化了光学系统辐射与光路设计、光学系统工作温度以及探测器冷屏设置的关系,并以某热红外遥感器为例验证了光学系统温度对热红外遥感器温度灵敏度的影响.文中的仿真分析方法和验证情况对于热红外遥感器的设计研制有参考意义.