红外成像探测系统以其独有的优势在战场上得到了广泛的应用,然而系统的战术性能受着系统本身性能、目标特性、大气环境等多方面因素的影响,因此需要探讨不同气象条件下红外成像探测系统的作用距离性能。国外对此类软件和相关技术的出口有着严格的限制,国内虽然进行了大量的研究并取得了较大进展,但在作用距离方程计算精度、大气程辐射计算等方面存在不足。鉴于此,本文开展了红外成像探测系统作用距离预测的研究工作,主要包括以下几个方面:1、基于MRTD的作用距离方程是表征红外成像探测系统作用距离的主要依据,但传统的作用距离方程计算方法会产生较大的误差。本文分析了计算误差产生的原因及变化规律,根据MRTD的含义和红外成像系统的基本原理,给出了没有理论误差的计算方法,并在此基础上进一步分析了大气程辐射的影响,提出采用红外图像辐射定标来反演背景辐射,从而得到基于图像辐射定标方法的作用距离方程表达形式。2、作用距离预测的关键是要得到系统入瞳处目标与背景的辐射分布,一般通过零视距时目标与背景的辐射分布结合大气影响来计算,然而大气物理过程很复杂,国内缺少完整的大气模型和气象数据,计算困难且精度不高。为此,本文提出利用红外热像仪采集到的14bit图像结合辐射定标,反演入瞳处的背景辐射。即首先检测出海天线,然后以海天线为基准,根据相关信息确定背景区域大小,进而得到14bit图像中背景区域的平均灰度值,最后根据辐射定标数据计算背景辐射。3、为完成作用距离预测,本文对典型目标进行了辐射建模,通过MODTRAN计算其大气透过率和大气程辐射,计算了系统的MRTD并进行了相关修正,采用半分法加快作用距离方程迭代求解速度。在上述工作的基础上,采用C#编写了对应的计算分析软件,并对课题所使用的红外热像仪进行了辐射定标和海天实验。最后将相关数据输入到程序中进行计算,计算结果表明,本文方法获得的作用距离与实际情况更为吻合。