matlab多部件空间目标红外光谱特性分析(2)
致 谢 43
参考文献44
1 引言
1.1 课题研究背景
在上世纪50年代，随着电子技术、无线电技术、火箭技术和精密机械制造技术等科学技术的发展，1957年10月4日，前苏联人在拜科努尔发射场用P—7洲际导弹改装的卫星号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号送入轨道，开创了人类航天新纪元，从此太空对人类不再是停留在纸面上可望而不可即的存在，使人类的活动也由陆地、海洋和天空延伸到了地球大气层以外的宇宙空间。到现今为止，各个国家总计成功发射了超过4300余颗各式各样的探测器，其中包括卫星、空间站、飞船、航天飞机和空间探测器等在地球大气层以外的空间执行特定任务的飞行器。这些航天器在国民经济、国防建设以及开发利用空间资源等方面做出了极大的贡献。论文网
随着我国二级中远程火箭首次在1970年1月的发射成功，说明了我国能和西方先进国家一样，拥有了发射地球轨道卫星的运载工具，“东方红一号”我国第一颗人造地球卫星，它的质量大于之前已经发射成功的世界四个航天大国的第一颗卫星的质量在1970年4月发射成功；随后，1975年11月，第一颗返回式卫星由“长征2号”运载火箭发射成功，它的低轨道运载能力达到了1800㎏；在1984年4月，成功发射了第一颗地球静止轨道试验通信卫星；1988年9月，太阳同步轨道气象卫星试验成功；而在2003年10月15日，实现了第一次载人航天飞行，杨利伟遨游太空后安全返回，随后又进行了多人多天的太空飞行和航天员的太空出舱活动；2007年10月24日，“嫦娥”1号探月成功标志着我国已到了世界航天技术的前沿[1]。
目前，空间里的探测器包括通信卫星、气象卫星、地球资源卫星、环境监测卫星返回式遥感卫星和导航卫星等。通信卫星主要应用于远距离无线电通信，具有通信距离远、通信质量好、容量大、可靠性好和灵活机动的优势。是现代通信的重要手段。气象卫星则是利用卫星的高远位置代替地面站进行气象观测。卫星上带着各种气象观测器，可以通过观测可见光、微波和红外来获得气象信息，转化成电信号传回地面并绘制成地表、洋面和云层图片，再经过计算可得到气象资料。地球资源卫星则在于通过遥感技术和数据传输和处理技术，通过可见光、紫外、红外和微波辐射从宇宙空间观察地球上的各种现象和变化。导航卫星则是利用卫星在太空中不受气象条件和航行距离的限制，为陆地、海洋、空中用户提供导航和定位服务。同时由数颗卫星构成的
导航卫星网，有着全球覆盖的能力。我们首先要掌握各卫星的精确位置，同时也要求它们的星钟与整个系统的时间是精确同步的。因此必须要有一个完善的监控设施和卫星测轨系统。同时，在军事上，其广泛的应用于精确制导和各种高精度的导航定位。基于上述方面，人们对空间目标的探测和识别提出了新的需求和技术要求。
对空间目标的有效探测主要有光学、雷达和无源跟踪探测三种方式。红外探测作为光学探测中的一种，将不可见的红外辐射转换成某种可测的物理量，充分反映了目标的信息。有着对高温差的敏感性、探测的隐蔽性和可以多光谱测量的优点。但在对空间目标进行红外探测时，由于空间环境的复杂性和缺少可操作性，导致整个过程时间长、耗费大且数据有限。需要我们对空间目标的红外光谱辐射特性进行数值模拟，然后分析其光谱特性，这对空间目标的识别有着重要意义[2]。
空间目标在其轨道飞行的过程中，由于它距离探测器的距离很大，在红外图像上，它往往只是占据一个像素，叫做红外点目标；随着目标的全部信息都集中在一个点上，必定导致其他一些信息诸如目标的形状表面辐射功率等的丢失；使得对目标的识别缺乏必要的信息，从而对如何识别目标提出了新的问题[3]。
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