Афонин А.В., Ньюпорт Р.К., Поляков В.С. и др. Основы инфракрасной термографии

Подождите немного. Документ загружается.

181

òàëüíóþ ïëîñêîñòü, ò.å. ïëîùàäè ïëîñêîãî êîëüöà ñ ðàäèóñàìè sin Q

j+1

è sin Q

. Ïðîåêöèÿ êîëüöà íà åäèíè÷íîé ïîëóñôåðå íà âåðòèêàëüíóþ

ïëîñêîñòü ZOY äàåò ïîëîñêó ñåãìåíòà áîëüøîãî êðóãà, âåëè÷èíà ïëî-

ùàäè êîòîðîãî ïðîïîðöèîíàëüíà âêëàäó äàííîãî êîëüöà àëüìóêàíòàðàòà

â îñâåùåííîñòü âåðòèêàëüíîé ïîâåðõíîñòè. Ñóììèðîâàíèå ñïåêòðàëüíîé

ïëîòíîñòè ÿðêîñòè âåðõíåé ïîëóñôåðû ïî âñåì àëüìóêàíòàðàòàì äàåò

ñïåêòðàëüíóþ ïëîòíîñòü ïîëóñôåðè÷åñêîé ÿðêîñòè.

Ïîëàãàÿ, ÷òî ýôôåêòèâíàÿ ÿðêîñòü âåðõíåé ïîëóñôåðû â îáëàñòè

÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèáîðà ìîæåò áûòü îïèñàíà óðàâíåíèåì

, (3.8)

ãäå B

 ýôôåêòèâíàÿ ÿðêîñòü â çåíèòå, à f

(Q)  ôóíêöèÿ îòíîñè-

òåëüíîãî óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýôôåêòèâíîé ÿðêîñòè âåðõíåé ïîëó-

ñôåðû â ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå Dl. Ôîðìóëû äëÿ ýôôåêòèâíîé

îñâåùåííîñòè ìîæíî ïåðåïèñàòü â âèäå

; (3.9)

. (3.10)

Ýôôåêòèâíàÿ îñâåùåííîñòü, îïðåäåëÿåìàÿ ïî ôîðìóëå (3.9), áóäåò ðàâ-

íà îñâåùåííîñòè ãîðèçîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè

ïðè ïîäñòàíîâêå

âåñîâîé ôóíêöèè

(3.11)

è îñâåùåííîñòè âåðòèêàëüíîé ïîâåðõíîñòè

ïðè âåñîâîé ôóíêöèè

. (3.12)

Ôóíêöèè îòíîñèòåëüíîãî óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýôôåêòèâíîé

ÿðêîñòè âåðõíåé ïîëóñôåðû â ñïåêòðàëüíûõ äèàïàçîíàõ 812 è

3,55,5 ìêì áûëè îïðåäåëåíû ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷åòà óãëîâîãî ðàñ-

ïðåäåëåíèÿ ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ÿðêîñòè íèñõîäÿùåãî èçëó÷åíèÿ

áåçîáëà÷íîé àòìîñôåðû äëÿ ñòàíäàðòíîé ìîäåëè ARDC [9]. Ðåçóëüòà-

òû ïðèâåäåíû â òàáëèöå 3.11.

182

Òàáëèöà 3.11.

Îòíîñèòåëüíîå óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå ýôôåêòèâíîé ÿðêîñòè

âåðõíåé ïîëóñôåðû è âåñîâûå ôóíêöèè

Ñ ïîìîùüþ ôîðìóëû (3.9) ìîæíî çàïèñàòü, ÷òî îñâåùåííîñòü âåð-

òèêàëüíîé ïîâåðõíîñòè âåðõíåé ïîëóñôåðû ñâÿçàíà ñ îñâåùåííîñòüþ

ãîðèçîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè âûðàæåíèåì

. (3.13)

Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî âåëè÷èíà îòíîøåíèÿ ñóìì âåñîâûõ ôóí-

êöèé â (3.13) äëÿ ñïåêòðàëüíîãî äèàïàçîíà 812 ìêì ðàâíà 0,66 , à äëÿ

äèàïàçîíà 3,55,5 ðàâíà 0,55 äëÿ íî÷íûõ óñëîâèé, ïîñêîëüêó âêëàä

ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ äëÿ âåðòèêàëüíûõ ïîâåðõíîñòåé íå ìîæåò áûòü

êîððåêòíî ó÷òåí òàêèì ïîäñ÷åòîì. Ïîñêîëüêó òåðìîãðàôè÷åñêèå èñ-

ñëåäîâàíèÿ ïðîâîäÿòñÿ, êàê ïðàâèëî, ïðè îòñóòñòâèè ïðÿìîé ñîëíå÷-

íîé çàñâåòêè îáúåêòà èçìåðåíèé, òî âåëè÷èíó 0,55 ìîæíî ðàñïðîñò-

ðàíèòü íà ñëó÷àé îòñóòñòâèÿ ïðÿìîé ñîëíå÷íîé çàñâåòêè îáúåêòà

èçìåðåíèé íåçàâèñèìî îò âðåìåíè ñóòîê.

Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî âåðòèêàëüíûå ïîâåðõíîñòè îñâåùàþòñÿ

ïîëîâèíîé âåðõíåé ïîëóñôåðû è ïîëîâèíîé íèæíåé ïîëóñôåðû. Äëÿ ýô-

ôåêòèâíîé îñâåùåííîñòè âåðòèêàëüíîé ïîâåðõíîñòè óðàâíåíèå ðàâíî

183

ãäå âòîðîå ñëàãàåìîå ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíîé îñâåùåííîñòè íèæíåé ïîëó-

ñôåðû, ýêâèâàëåíòíîé ñâåòèìîñòè À×Ò ïðè òåìïåðàòóðå ïðèçåìíîãî

âîçäóõà.

Îöåíêè ýôôåêòèâíîé òåìïåðàòóðû ôîíîâîé çàñâåòêè äëÿ âåðòè-

êàëüíûõ ïîâåðõíîñòåé ïðèâåäåíû â òàáëèöàõ 3.12 è 3.13.

Òàáëèöà 3.12.

Îòêëîíåíèå (T

-T

) ýôôåêòèâíûõ òåìïåðàòóð ôîíîâîé çàñâåòêè îò

ñðåäíåé òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà äëÿ âåðòèêàëüíûõ

ïîâåðõíîñòåé â îáëàñòè ñïåêòðà 812 ìêì

Òàáëèöà 3.13.

Îòêëîíåíèå (T

-T

) ýôôåêòèâíûõ òåìïåðàòóð ôîíîâîé çàñâåòêè îò

ñðåäíåé òåìïåðàòóðû ïðèçåìíîãî âîçäóõà äëÿ âåðòèêàëüíûõ

ïîâåðõíîñòåé â îáëàñòè ñïåêòðà 3,55,5 ìêì ïðè îòñóòñòâèè

ïðÿìîé ñîëíå÷íîé çàñâåòêè îáúåêòà èçìåðåíèé

Ýôôåêòèâíàÿ òåìïåðàòóðà ôîíîâîé çàñâåòêè äëÿ âåðòèêàëüíûõ ïî-

âåðõíîñòåé îáúåêòîâ áëèçêà ê ñðåäíåé òåìïåðàòóðå âîçäóõà â óñëîâè-

ÿõ ñïëîøíîé îáëà÷íîñòè, â òî âðåìÿ êàê â óñëîâèÿõ áåçîáëà÷íîãî íåáà

îíà îòëè÷àåòñÿ íà 1418° äëÿ îáëàñòè ñïåêòðà 812 ìêì è íà 

4,55,6° äëÿ îáëàñòè ñïåêòðà 3,55,5 ìêì. Ïðèâåäåííûå â äàííîì

ðàçäåëå îöåíêè ýôôåêòèâíûõ òåìïåðàòóð íå ó÷èòûâàþò èçëó÷åíèå

áîêîâûõ èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå ìîãóò èìåòü ìåñòî â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ.

3.2. Êîíòðàñòû òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû

Âûÿñíèì, îò êàêèõ ïàðàìåòðîâ óðàâíåíèÿ ñóììàðíîé ÿðêîñòè, èñ-

ïîëüçóåìîãî â òåïëîâèçîðàõ, çàâèñÿò êîíòðàñòû òåðìîäèíàìè÷åñêîé

òåìïåðàòóðû è êàêèì îáðàçîì èõ ìîæíî âû÷èñëèòü ÷åðåç êîíòðàñòû

ðàäèàöèîííûõ òåìïåðàòóðû.

184

Ñ ýòîé öåëüþ çàïèøåì óðàâíåíèÿ òèïà (3.3) äëÿ äâóõ îáúåêòîâ

(èëè òî÷åê îáúåêòà) ñ êîýôôèöèåíòàìè èçëó÷åíèÿ e

è e

, ðåãèñòðèðó-

åìûõ ÷åðåç îäèí è òîò æå ñëîé àòìîñôåðû è íàõîäÿùèõñÿ ïðè îäíîé è

òîé æå ôîíîâîé çàñâåòêå.

; (3.14)

. (3.15)

Âû÷èòàÿ èç âòîðîãî óðàâíåíèÿ ïåðâîå ìîæíî ïîëó÷èòü êîíòðàñò

ñâåòèìîñòåé äëÿ áîëüøèõ ðàçíîñòåé òåìïåðàòóð



(3.16)

è äàëåå äëÿ ìàëûõ ðàçíîñòåé òåìïåðàòóð DT

-T

è DT

-T

ïîìîùüþ ïîäñòàíîâêè

; (3.17)

; (3.18)

. (3.19)

Èç ýòèõ óðàâíåíèé âèäíî, ÷òî êîíòðàñòû òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåì-

ïåðàòóðû íå áóäóò çàâèñåòü îò âåëè÷èíû ôîíîâîé çàñâåòêè ïðè ðàâåí-

ñòâå êîýôôèöèåíòîâ èçëó÷åíèÿ e

=e, è ðàâåíñòâî êîíòðàñòîâ ðàäè-

àöèîííîé è òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû âîçìîæíî òîëüêî äëÿ

÷åðíûõ òåë ïðè óñëîâèè âûñîêîé ïðîçðà÷íîñòè àòìîñôåðû. Óðàâíå-

íèÿ (3.16) è (3.19) îïèñûâàþò òàêæå ñïîñîá èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóð

185

îáúåêòà ñ ïîìîùüþ áàçîâîé èëè îïîðíîé òî÷êè, çà êîòîðóþ ïðèíèìà-

åòñÿ òî÷êà ñ èçâåñòíîé òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðîé T

. Ýòîò ñïî-

ñîá ìîæåò áûòü ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàí, åñëè â îïîðíîé òî÷êå ïðîâî-

äÿò èçìåðåíèÿ íå òîëüêî òåìïåðàòóðíûõ õàðàêòåðèñòèê, íî è äðóãèõ

òåïëîôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ îáúåêòà ñ öåëüþ êîíòðîëÿ èõ èçìåí÷è-

âîñòè ïî òåìïåðàòóðíîìó ïîëþ îáúåêòà. Íóæíî îòìåòèòü, ÷òî ñ ïîìî-

ùüþ ýòîãî ñïîñîáà èçìåðåíèé äîñòèãàåòñÿ áîëüøàÿ òî÷íîñòü èçìåðå-

íèé òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû îáúåêòà èç-çà îòñóòñòâèÿ

ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ èçëó÷åíèÿ ñëîÿ àòìîñôåðû íà òðàññå íà-

áëþäåíèÿ è ìèíèìèçàöèè ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñ-

êîé òåìïåðàòóðû èç-çà ïîãðåøíîñòè ó÷åòà òåìïåðàòóðû ôîíîâîé çàñ-

âåòêè â ñëó÷àå ðàâåíñòâà êîýôôèöèåíòîâ èçëó÷åíèÿ â îïîðíîé è â

äðóãèõ êîíòðîëèðóåìûõ òî÷êàõ. Íî ýòî èìååò ìåñòî, åñëè ôîíîâàÿ çàñ-

âåòêà ïîñòîÿííà âî âñåõ òî÷êàõ.

Â ýòîì ñëó÷àå ñâåòèìîñòü â ôóíêöèè òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïå-

ðàòóðû â êîíòðîëèðóåìîé òî÷êå ðàâíà

. (3.20)

Ìàëûå êîíòðàñòû òåìïåðàòóð îòíîñèòåëüíî áàçîâîé òî÷êè ìîãóò

áûòü âû÷èñëåíû

. (3.21)

Îòíîøåíèå ïðîèçâîäíûõ áóäåò áëèçêî ê åäèíèöå ïðè áîëüøèõ êî-

ýôôèöèåíòàõ èçëó÷åíèÿ â ñëó÷àÿõ ðàâåíñòâà ðàäèàöèîííûõ è òåðìî-

äèíàìè÷åñêèõ òåìïåðàòóð, ðàññìàòðèâàåìûõ â ñëåäóþùåì ðàçäåëå.

3.3. Ìåòîäè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé

òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû

Âûÿñíèì âëèÿíèå ïàðàìåòðîâ, âõîäÿùèõ â óðàâíåíèå ñóììàðíîé

ñâåòèìîñòè, è èõ ïîãðåøíîñòåé ó÷åòà íà òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ òåðìî-

äèíàìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû. Ïîëîæèì, ÷òî ïîãðåøíîñòè ó÷åòà ïàðà-

ìåòðîâ ïîçâîëÿþò ñ÷èòàòü, ÷òî ðàçíîñòü T

è T

íåâåëèêà, è ìîæíî

186

ïðåäñòàâèòü ýôôåêòèâíóþ ñâåòèìîñòü ïðè ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðå

â âèäå ëèíåéíîãî ïðèðàùåíèÿ ê ñâåòèìîñòè ïðè òåðìîäèíàìè÷åñêîé

òåìïåðàòóðå

. (3.22)

Ïîäñòàâëÿÿ (3.22) â óðàâíåíèå ñóììàðíîé ñâåòèìîñòè (3.3) è ïðî-

âîäÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïîëó÷èì

. (3.23)

Ýòî óðàâíåíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçíîñòü ìåæäó òåðìîäèíà-

ìè÷åñêîé è ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðàìè, èç êîòîðîãî âèäíî, ÷òî T

ïðè óñëîâèè, ÷òî T

ïðè ëþáîì êîýôôèöèåíòå èçëó÷åíèÿ îáúåê-

òà è ëþáîì êîýôôèöèåíòå ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðû.

Åñëè óñëîâèÿ èçìåðåíèé ïîçâîëÿþò ñ÷èòàòü t

@ 1, òî óðàâíåíèå

(3.23) óïðîùàåòñÿ è ïðèâîäèòñÿ ê âèäó





. (3.24)

Â ýòèõ óñëîâèÿõ ðàâåíñòâî òåðìîäèíàìè÷åñêîé è ðàäèàöèîííîé

òåìïåðàòóð èìååò ìåñòî, êîãäà èçìåðÿåòñÿ ÷åðíîå òåëî, à òàêæå ïðè

ðàâåíñòâå òåìïåðàòóðû ôîíîâîé çàñâåòêè è òåðìîäèíàìè÷åñêîé òåì-

ïåðàòóðû îáúåêòà íåçàâèñèìî îò êîýôôèöèåíòà èçëó÷åíèÿ îáúåêòà.

Ýòî ñâîéñòâî ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñ ïîìî-

ùüþ òåïëîâèçîðà ýôôåêòèâíîé òåìïåðàòóðû ñëîæíîé çàñâåòêè ôîíà,

êîòîðàÿ èìååò ìåñòî, íàïðèìåð, ïðè íàëè÷èè ãîðÿ÷èõ áîêîâûõ èñòî÷-

íèêîâ.

Ïðè ðàññìîòðåíèè óðàâíåíèÿ (3.23) ìîæåò ñîçäàòüñÿ âïå÷àòëåíèå,

÷òî â óñëîâèÿõ, êîãäà T

, T

áëèçêè äðóã ê äðóãó, òî ðàäèàöèîííûå

òåìïåðàòóðû ðàâíû òåðìîäèíàìè÷åñêèì, è ïðè îïðåäåëåíèè êîíòðà-

ñòîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ ðàçäåëîì 2 íå íóæíî ó÷èòûâàòü êîýôôèöèåíòû

èçëó÷åíèÿ è ïðîïóñêàíèÿ àòìîñôåðû. Ïîêàæåì, ÷òî óðàâíåíèå (3.19)

187

ìîæåò áûòü ïîëó÷åíî èç (3.23). Ïîëîæèì, ÷òî â ïåðâîé òî÷êå îáúåêòà

âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå T

, òàêèì îáðàçîì, óðàâíåíèå (3.23) ïðå-

âðàùàåòñÿ

 T

= 0. (3.25)

Âî âòîðîé òî÷êå îáúåêòà T

, òîãäà óðàâíåíèå (3.23) áóäåò èìåòü âèä

 T

= DT

 e · t

· DT

, (3.26)

ãäå DT

= T

 T

Âû÷èòàÿ èç (3.26) óðàâíåíèå (3.25) ïîëó÷èì

 DT

= DT

 e · t

· DT

, (3.27)

ñëåäîâàòåëüíî

, (3.28)

÷òî ïîäòâåðæäàåò óðàâíåíèå (3.19).

Âûÿñíèì âåëè÷èíó ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñ-

êîé òåìïåðàòóðû âñëåäñòâèå ïîãðåøíîñòè ó÷åòà ïàðàìåòðîâ óðàâíå-

íèÿ ñóììàðíîé ñâåòèìîñòè. Íèæå ïðèâîäÿòñÿ ôîðìóëû ïîãðåøíîñ-

òè îïðåäåëåíèÿ dT

0,r

, ãäå r  ïàðàìåòð, ïîãðåøíîñòü îöåíêè êîòîðîãî

âûçûâàåò ñîñòàâëÿþùóþ ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé

òåìïåðàòóðû îáúåêòà.

; (3.29)





; (3.30)

; (3.31)

188

; (3.32)

. (3.33)

Â ïîñëåäíåì óðàâíåíèè dT

îïðåäåëÿåò âåëè÷èíó èíñòðóìåíòàëü-

íîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ òåïëîâèçîðîì ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðû.

Èñïîëüçóÿ ïðèâåäåííûå âûðàæåíèÿ ìîæíî îöåíèòü, êàêîé âêëàä äàþò

ïîãðåøíîñòè îöåíêè êàæäîãî ïàðàìåòðà â îïðåäåëåíèè òåðìîäèíà-

ìè÷åñêîé òåìïåðàòóðû è ñîîòâåòñòâåííî îïðåäåëèòü òðåáîâàíèÿ ê òî÷-

íîñòè ó÷åòà êàæäîãî ïàðàìåòðà â èñõîäíûõ äàííûõ.

3.4. Èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòè àïïàðàòóðû

Â óðàâíåíèè (3.5) âåëè÷èíà I/K

÷èñëåííî ðàâíà ñâåòèìîñòè ÷åð-

íîãî òåëà ïðè ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðå. Íàïîìíèì, ÷òî I âåëè÷èíà

ñèãíàëà â èçîòåðìè÷åñêèõ åäèíèöàõ (è.å.), à K

 êàëèáðîâî÷íûé êî-

ýôôèöèåíò (èëè ÷óâñòâèòåëüíîñòü) ïðèáîðà â (

). Ïîãðåøíîñ-

òè îïðåäåëåíèÿ âåëè÷èíû ñèãíàëà è êàëèáðîâî÷íîãî êîýôôèöèåíòà

îïðåäåëÿþò êàê ðàç èíñòðóìåíòàëüíóþ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ ðà-

äèàöèîííîé òåìïåðàòóðû ñ ïîìîùüþ òåðìîãðàôè÷åñêîé ñèñòåìû.

Ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ ñèãíàëà I, âûçâàííîãî èçëó÷åíèåì îáúåê-

òà, îïðåäåëÿþòñÿ øóìàìè ôîòîýëåêòðîííîãî òðàêòà, à èìåííî, âåëè-

÷èíîé ÿðêîñòè ýêâèâàëåíòíîé øóìó B

NER

, êîòîðàÿ ýêâèâàëåíòíà ñðåä-

íåêâàäðàòè÷åñêîé âåëè÷èíå øóìîâîãî ñèãíàëà íà âûõîäå òåïëîâèçîðà

â èçîòåðìè÷åñêèõ åäèíèöàõ, ðàâíîì

= p · B

NER

· K

. (3.34)

189

Ïîñêîëüêó â ñïðàâî÷íûõ äàííûõ è â ëèòåðàòóðå ïî òåïëîâèçèîí-

íûì ïðèáîðàì ïðèíÿòî õàðàêòåðèçîâàòü ïîðîãîâóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü

â ðàçíîñòè òåìïåðàòóð ýêâèâàëåíòíûõ øóìó DT

NET

, îïðåäåëåííûé ïî

300°Ê ÷åðíîìó òåëó, òî

(3.35)

è, ñëåäîâàòåëüíî

. (3.36)

Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ ðàäèàöèîííîé òåìïåðàòóðû âñëåäñòâèå

øóìîâ ôîòîýëåêòðîííîãî òðàêòà ðàâíà

. (3.37)

Ïîñêîëüêó êîìïåíñàöèÿ äðåéôà «íóëÿ» è íèçêî÷àñòîòíûõ øóìîâ

íå ÿâëÿåòñÿ èäåàëüíîé, â ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ ñèãíàëà âõîäÿò

òàêæå íå ñêîððåêòèðîâàííûå íèçêî÷àñòîòíûå âàðèàöèè ñèãíàëà.

Íåîïðåäåëåííîñòü êàëèáðîâî÷íîãî êîýôôèöèåíòà è ÷óâñòâèòåëü-

íîñòè ïðèáîðà îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèìè ôàêòîðàìè:

1. Íåîäíîðîäíîñòüþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïî ïîëþ çðåíèÿ.

2. Íåñòàáèëüíîñòüþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòó-

ðû îêðóæàþùåé ñðåäû.

3. Çàâèñèìîñòüþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè îò îòíîøåíèÿ ôîêóñ / ðàññòîÿíèå äî

îáúåêòà.

4. Ñòàòè÷åñêîé òî÷íîñòüþ èçìåðåíèÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòè.

5. Âðåìåííîé íåñòàáèëüíîñòüþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè.

6. Òî÷íîñòüþ êîíòðîëÿ òåìïåðàòóðû À×Ò ïðè êàëèáðîâêå.

7. Òî÷íîñòüþ âñòðîåííûõ â ïðèáîð ÷åðíûõ òåë.

8. Íåëèíåéíîñòüþ ôîòîýëåêòðîííîãî òðàêòà.

Ïðèìåíèòåëüíî ê ïðèáîðàì ñêàíèðóþùåãî òèïà ñ îäíèì ïîëåì

çðåíèÿ èëè ñ ãðóïïîé ïðèåìíèêîâ ïîñëåäîâàòåëüíîãî òèïà ïåðâûé

190

ôàêòîð âûçûâàåòñÿ çàâèñèìîñòüþ ñèãíàëà îò óãëà îòêëîíåíèÿ ìãíî-

âåííîãî ïîëÿ çðåíèÿ îò îïòè÷åñêîé îñè îáúåêòèâà âñëåäñòâèå èçìåíå-

íèÿ ïëîùàäè ùåëè âõîäíîãî çðà÷êà íà ïëîñêîñòü, ïåðïåíäèêóëÿðíóþ

ëèíèè âèçèðîâàíèÿ ìãíîâåííîãî ïîëÿ çðåíèÿ, ïðè ýòîì âåëè÷èíà ñèã-

íàëà èçìåíÿåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî cosQ. Â ñèñòåìàõ ñî ñìîòðÿùèìè

ìàòðèöàìè èçìåíåíèå ñèãíàëà åùå áîëüøå è ïðîïîðöèîíàëüíî cos

íî â ýòèõ ñèñòåìàõ êîíòðîëü ÷óâñòâèòåëüíîñòè îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî êàæ-

äîìó ïèêñåëþ, ò.å. ìãíîâåííîìó ïîëþ çðåíèÿ, ïîýòîìó ýòà ïîãðåø-

íîñòü óñòðàíÿåòñÿ êàëèáðîâêîé ïðèáîðà.

Âñå îñòàëüíûå ôàêòîðû èìåþò ìåñòî â ðàçíîé ñòåïåíè êàê â ñêà-

íèðóþùèõ òàê è íå ñêàíèðóþùèõ òèïàõ òåïëîâèçîðîâ. Íóæíî îòìå-

òèòü, ÷òî ìàòðè÷íûå ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ èìåþò åùå è ïðîñòðàíñòâåí-

íóþ çàâèñèìîñòü øóìîâ, ïîòîìó ÷òî øóìû ïèêñåëîâ ðàçëè÷íû, ÷åãî íåò

ó ñêàíèðóþùèõ ñèñòåì, è, êðîìå òîãî, â ìàòðèöàõ âñòðå÷àþòñÿ äåôåêò-

íûå ýëåìåíòû, êîòîðûì êîìïüþòåð ïðèïèñûâàåò ñðåäíþþ ÷óâñòâèòåëü-

íîñòü ìåæäó ñîñåäíèìè ïèêñåëàìè.

Ðàññìîòðèì ïîðÿäîê íåêîòîðûõ ïîãðåøíîñòåé ñêàíèðóþùèõ òåð-

ìîãðàôè÷åñêèõ ñèñòåì òåïëîâèçèîííîãî òèïà. Ñêàíèðóþùèå ðàäèî-

ìåòðè÷åñêèå ñèñòåìû Inframetrics 2100 LW è Agema 880 SW ïðåäíàç-

íà÷åíû äëÿ èçìåðåíèÿ ÿðêîñòè è ïîëó÷åíèÿ èçîáðàæåíèÿ â

ñòàíäàðòíîì âèäåîôîðìàòå RS170 ïðè íàáëþäåíèè ñ ñàìîëåòà

çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Â ïðèáîðàõ ðåàëèçîâàíà âûñîêàÿ ðàäèîìåòðè-

÷åñêàÿ òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ÿðêîñòè ïóòåì âíóòðåííåé êàëèáðîâêè ïî

âñòðîåííûì ÷åðíûì òåëàì.

Èññëåäîâàíèÿ ïðèáîðîâ ïðîâîäèëèñü íà ñòåíäàõ, â ðåçóëüòàòå êî-

òîðûõ áûëè îöåíåíû íåêîòîðûå õàðàêòåðèñòèêè, ïðèâåäåííûå

â òàáëèöå 3.14.

Ïîâûøåíèå âåëè÷èíû ôàêòîðà 1 ó ðàäèîìåòðà íà 812 ìêì îáúÿñ-

íÿåòñÿ áîëüøèì ïîëåì çðåíèÿ Ã´ Â=28°´ 20° ïðèáîðà Inframetrics

2100 ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîëåì çðåíèÿ Agema 880 Ã´ Â=7°´ 7°. Â ýòîé

ðàáîòå íå áûëè èññëåäîâàíû âñå ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà òî÷íîñòü îï-

ðåäåëåíèÿ êàëèáðîâàííîãî êîýôôèöèåíòà, íî äëÿ ïîäîáíûõ èññëåäî-

âàíèé íà ôèðìå Inframetrics ñîçäàí èñïûòàòåëüíûé ñòåíä, êîòîðûé

áûë èñïîëüçîâàí äëÿ èñïûòàíèé íåîõëàæäàåìîé ìèêðîáîëîìåòðè÷åñ-

êîé ìàòðèöû ôèðìû Honeywell [27]. Çàäà÷è èñïûòàíèé è êîíòðîëè-

ðóåìûå ïàðàìåòðû ïðèâåäåíû â òàáëèöå 3.15.

Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ èçîáðàæåíèÿ íà ìàòðèöå èñïîëüçîâàëñÿ î÷åíü

ñâåòîñèëüíûé îáúåêòèâ f/0,7. Â ðàññìàòðèâàåìîé ðàáîòå áûëà ïðèâåäå-

íà ìàëàÿ ÷àñòü ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèé, êàñàþùàÿñÿ äèíàìè÷åñêîãî äèà-