Présentation
Auteur(s)
-
Yves COJAN : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique - Ingénieur à Thomson TTD optronique - Professeur à l’École Nationale Supérieure des Techniques Avancées et à l’École de l’Air
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Lire l’articleINTRODUCTION
avec la participation pour le paragraphe 8 de Jean‐Claude FONTANELLA Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique Ingénieur à Thomson TTD optronique
Pour concevoir un système optronique dont le capteur se trouve être éloigné de la source, l’un des paramètres importants est la transmission spectrale du milieu de propagation atmosphérique. Elle est affectée principalement par l’absorption et la diffusion du rayonnement par ce milieu, sources principales d’interactions entre la lumière et la matière.
Les performances de tout système optronique sont déterminées en effet non seulement par ses caractéristiques techniques intrinsèques résultant de sa conception et de la technologie utilisée, mais aussi par son comportement dans l’environnement d’emploi opérationnel qui concerne le système. Ainsi :
-
à la conception ou durant le développement, il est important de connaître comment ces capteurs se comporteront vis‐à‐vis de telle ou de telle situation climatique ou météorologique ;
-
à l’utilisation, il est utile de savoir comment les caractéristiques nominales de ces capteurs varient en fonction des conditions d’environnement présentes.
L’objet de cet article est de montrer de quelle manière les effets de l’atmosphère agissent sur les performances des capteurs optroniques.
Le milieu atmosphérique, naturel ou chargé d’obscurants artificiels, agit sur les performances des équipements optroniques, et ce dans tous les domaines spectraux (UV, visible, IR) et pour des rayonnements laser :
-
en atténuant de manière sélective les radiations se propageant vers le capteur, à toute longueur d’onde ;
-
en générant par diffusion ou par émission radiative un signal optique, comparable à du bruit, à l’origine de l’affaiblissement des contrastes de perception, et qui est d’autant plus important que la distance est grande.
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- Version archivée 1 de avr. 1960 par Jean QUINET
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Codes de calcul de l’atténuation atmosphérique4. Atténuation et transmission globale
L’atmosphère joue deux rôles pour les rayonnements optiques :
-
un rôle d’atténuateur (par absorption et diffusion) ;
-
un rôle de source parasite (par diffusion et émission propre).
L’analyse sera faite de ces effets plus loin dans le paragraphe 6 Théorie du transfert radiatif.
Compte tenu de la nature différente des constituants de l’atmosphère, on peut étudier séparément les effets de l’absorption et de la diffusion suivant qu’il s’agit :
-
de gaz constitutifs ;
-
d’aérosols, pluie, neige et nuages.
La transmission globale de l’atmosphère sur une distance D sera donc de la forme :
avec :
-
![]()
: - transmission spectrale
- γ (λ) :
- coefficient d’extinction.
Le coefficient d’extinction est composé de termes d’absorption et de diffusion pour chacune des classes constituantes.
Si l’on appelle :
-
α M le coefficient d’absorption moléculaire ;
-
β M le coefficient de diffusion moléculaire ;
-
γ M le coefficient d’extinction moléculaire ;
-
α A le coefficient d’absorption des aérosols ;
-
β A le coefficient de diffusion des aérosols ;
-
γ A le coefficient d’extinction des aérosols ;
le...
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