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随着红外技术的不断发展和在军用、民用领域的广泛应用,红外辐射在大气中的传输研究越来越受到重视,红外辐射大气透过率对红外光电系统(如跟踪系统、搜索系统、警戒系统和热成像系统等)的设计、性能评估等具有重要影响。由于大气成分及大气状态随气象条件变化的复杂性,导致红外辐射的大气衰减特性很复杂,在一些恶劣天气条件下,大气甚至成为制约相关应用的最主要因素。因此,研究大气对红外系统作用距离的影响,对相关红外工程应用具有非常重要的实际意义。传统表征红外系统探测能力的指标为红外系统作用距离,该指标主要由目标与大气透过率、光学系统、探测器和信号处理四部分的性能决定。它从整体上反映了红外系统作用距离与系统各组成部分之间的相互关系,而对于工程应用者来说,光学系统、探测器与信号处理这三部分都是固定量,在不同的应用场合红外、系统中唯一变化的量是大气透过率。目前针对红外波段大气能见度的定义、算法及影响因素的分析研究尚未见报道,迫于相关红外光电工程应用的强烈需求,本文开创性地提出红外大气能见度的定义,用于表征大气对红外系统作用距离的影响。在借鉴可见光大气能见度的定义的基础上,提出红外大气能见度的概念,分析了决定该参量的关键大气因素,并根据大气辐射传输的物理过程建立红外大气能见度与这些因素间的定量关系。本文研究的主要内容及主要创新之处在于:(1)抛开传统红外系统作用距离方程中光学系统、探测器和信号处理等红外系统自身特性对作用距离的影响,单独分析大气条件对红外系统作用距离的影响,并首次采用红外大气能见度的概念来表征。(2)根据大气辐射传输的物理过程建立了红外大气能见度的定量计算模型,系统分析了影响红外大气能见度的因素,其中主要因素为:可见光大气能见度、水汽含量、气溶胶类型;次要因素为:太阳天顶角、观测方位角等。本文的研究工作和成果对于定量评价、分析大气对红外系统作用距离的影响具有一定的推动作用和参考价值。