【隐创133期】典型目标的红外伪装效果实验测试研究（节选一）
编者按：
目标在红外光谱段的可探测性取决于目标辐射特性与局部背景的差异。这意味着表面温度和发射率的差异，这些差异性在目标区域和背景上的分布是非常重要的。因此，伪装措施必须解决这两个问题，以实现最大限度地适应背景的特性。
为了确定伪装材料跟随背景温度变化的能力，必须在各种气象条件下对伪装系统和背景特性进行温度测量。实验需要针对典型的天气和背景条件进行测量，以确定伪装材料有效降低目标特性的情况。温度降低的程度取决于所需的伪装级别，即探测或识别等。研究人员对各种伪装材料与若干背景元素的关系进行了统计分析，伪装效果以伪装材料和背景元素之间的表观温度对比度为1℃、2℃或5℃的时间百分比表示。研究人员在吉尔泽日延空军基地进行的一次测量活动中获得的数据，并对夏季和冬季连续5周的测量数据进行了分析。
关键词：红外测量，红外对比度，伪装，有效性。
使用红外测量设备在背景中定位目标的成功与否，取决于测量系统性能、大气传播以及目标与背景之间的固有辐射对比度。为了防止目标在早期（远距离）被探测或识别，可以通过伪装措施控制目标特性，使其更好地适应所处区域背景。
为了使伪装措施在热红外中有效，必须满足两个条件：
（1）温度相似性
伪装措施必须使目标表面的温度范围在背景的温度包络线以内，或至少非常接近背景的温度包络线。由于在许多情况下，目标温度高于背景温度，这意味着大多数时候伪装措施必须降低目标温度。然而，最近在炎热和干旱地区的研究却证明了相反的情况。
（2）空间相似性
伪装措施的形状必须使目标上产生的温度分布与局部背景（杂波）的温度分布相似。实际上，这意味着伪装措施还必须在目标上形成热模式。
伪装要求由特定目标的威胁决定，这种威胁通常可以分为（辅助）人类感知或导引头算法。此外伪装的程度取决于目标所需的保护程度，即用于探测、识别、精确测量等。在探测阶段，目标通常不超过背景中的一个白点，而在识别和精确测量阶段，需要更多的目标细节。例如，对于探测，伪装措施应强调调整平均目标特性（温度相似性），并结合形状失真。然而，为了进行识别，伪装措施必须根据背景杂波（空间相似性）更详细地调整其目标特性。因此，伪装的有效性也应表现为探测或识别范围的缩小。这些范围由观察者实验（照片模拟）或导引头计算确定。然后使用作战模型将这些射程转换为与作战相关的参数，如生存能力。
然而要确定一种材料作为有效伪装措施的潜力，第一步是确定最主要天气条件下的表观温度动态与相同天气条件下最可能的背景动态之间的关系。伪装措施的温度必须与各种背景元素（如草、树、土壤等）的热行为有关。。由于背景的几何结构非常复杂，而且植被层中某些物理过程的数学描述还不够精确，因此很难对其进行建模。这同样也是一个问题，当建模轻重量和纹理伪装材料（如伪装网），这是非常敏感的一些输入参数的微小变化。模型可用于评估原型伪装措施温度行为的总体趋势。特别是，模型对于确定材料性质对表观温度的影响和确定最佳值非常有帮助。
与计算相比，测量的最大优势在于所需的量，即背景元素的表观发射度或表观温度，是直接根据当时的天气条件测量的。理想情况下，目标、伪装措施和背景的特征在不同条件下和长时间内同时测量。
为了评估红外性能，研究人员在吉尔兹-里珍空军基地的一个测量设施中安装了一些原型材料的伪装措施，并与大量背景元素同时进行了测量。图1显示了实验设施。卡拉巴斯平台和舱室位于混凝土垫旁边。伪装材料应位于平台以东，并像大广场一样散布在草地上，留下30～50cm的空域。尽管伪装措施背后没有目标，而且材料的水平定位，但伪装温度与背景温度的直接比较非常有效。
材料可描述为：1绿色地毯型材料（丹麦纹理垫）、2黑色同一纹理垫、3黑色灰焦油纸、4常规伪装网、5伪装网，在混凝土上喷涂低发射率涂料（LEP），然后在3～5和8～12μm的草区上方30～50cm处水平涂抹。
CARABAS辐射计在每个预设时间间隔自动测量3～5和8～12μm波段中选定元素的辐照度。辐射计放置在一个7米高的平台上，靠近测量舱。两个外部黑体源，位于从入口瞳孔的1m处，被纳入测量循环中，以连续检查系统性能。综合气象站是位于船舱东南±50m。
定期记录大多数背景元素的物理条件，如高度、排放系数和可能的泥/雪覆盖率。图1还显示了在吉尔泽-里延遗址（51'3'N，5'5'E）发现的背景元素的类型和种类。测量设备的照片拍摄于当地夏天。机舱北面混凝土上的灰色区域是LEP。表1给出了磁盘上可用数据的格式示例。
表 1 收集数据的数据库示例
结合伪装材料和天气条件，测定了以下背景元素：1不同类型的草地2落叶树种，不同方向、不同范围，3针叶树高度2～7m，4号农田（季节性种植），5裸土，6混凝土面，7水面（池塘，1m深度），8上下土坡（裸土、草覆盖）。