L'analyse de la sélection des bandes infrarouges
L'analyse de la sélection des bandes infrarouges
La technologie d'imagerie infrarouge avec des longueurs d'onde allant de 3 à 5 μm et de 8 à 12 μm a toujours été au centre du développement de la technologie d'imagerie infrarouge. Laquelle de ces deux bandes est supérieure en détection à longue portée ? Les conclusions sont différentes en raison des différentes hypothèses, occasions d'application et données sélectionnées. Cette question est débattue depuis les années 1970, démontrant son importance. Le détecteur sensible du système d'imagerie infrarouge réagit à la puissance rayonnante de la cible et de l'arrière-plan. Par conséquent, spécifiquement, l’imagerie infrarouge est réalisée en utilisant la différence d’émission radiante entre la cible et l’arrière-plan. Cette différence de rayonnement est appelée Radiant Contrast, ce qui n’est pas équivalent à la différence de température de rayonnement. Pour un même écart de température, le contraste radiant varie d'une bande à l'autre. Par conséquent, le contraste radiant de fond cible maximal peut être obtenu en sélectionnant une bande passante spectrale appropriée.
Comparaison pratique de deux bandes infrarouges
Les cibles à température relativement élevée ont un fort rayonnement dans la bande de 3 à 5 μm. Pour la détection latérale ou arrière, la bande de 3 à 5 µm du rayonnement de la flamme arrière de la buse représente plus de 60 % de l'énergie totale. À l’heure actuelle, le rayonnement cutané est relativement faible, ce qui convient à la détection de cibles aériennes. Dans les zones chaudes et humides ou dans les zones à forte humidité atmosphérique, la bande de 3 à 5 μm est meilleure que la bande de 8 à 12 μm. La bande 8-12 μm convient au travail dans des conditions climatiques basses et sèches. Compte tenu des caractéristiques de la cible détectée, il est préférable d'utiliser la bande 3-5μm pour détecter les missiles supersoniques ; il est préférable d'utiliser la bande 8-12 μm pour détecter les missiles subsoniques.
Pour les systèmes infrarouges, dans des conditions de limitation de diffraction optique et du même angle de résolution, l'ouverture optique dans la bande 3-5 μm est moitié plus petite que celle dans la bande 8-12 μm. Les optiques plus portables font une grande différence en réduisant la taille et le poids du système infrarouge. De plus, après avoir comparé le coût et le prix de détecteurs et de systèmes optiques de même échelle dans les deux bandes, on constate que le prix de la bande 3-5 μm est inférieur au prix de la bande 8-12 μm.
Une sélection correcte de la bande passante spectrale est essentielle pour utiliser pleinement les performances du système d’imagerie infrarouge et améliorer la sensibilité. Bien entendu, lorsque nous devons sélectionner la bande, nous devons également tenir pleinement compte de facteurs tels que la fenêtre de transmission atmosphérique, l'objet à détecter et l'environnement de travail. Ces facteurs constituent les principales lignes directrices pour la conception de systèmes infrarouges. Il est remarquable que la bande 3-5 µm et la bande 8-12 µm présentent leurs propres avantages et inconvénients. Par conséquent, à long terme, l’utilisation de la détection bi-bande et même de la détection infrarouge à ondes courtes constitue une tendance de développement.
Pour les cibles autour de 300K (comme les hélicoptères, les avions et les missiles frontaux), le rayonnement cutané est principalement concentré dans la bande 8-12μm. Parce que la longueur d'onde maximale du rayonnement à 300K est de 10 μm et que la bande de 8 à 12 μm est suffisamment large. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles un certain type de système infrarouge sélectionne la bande 8-12 μm lorsqu'une seule bande est utilisée.
