近年來，隨著人們對紅外輻射規(guī)律研究的深入和硬件制造水平的提高，各種紅外熱像儀被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，在夜間和各種能見度不良情況下的觀察監(jiān)控等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
　　海洋船舶作為一種在廣闊海洋表面進(jìn)行人員與貨物運(yùn)輸?shù)牧鲃悠脚_，其船用設(shè)備不可避免地要受海洋環(huán)境的影響，對船用紅外熱像儀來講，海面多發(fā)的海霧將嚴(yán)重影響其使用性能。本書緊緊圍繞船用熱像儀的實(shí)際使用情況，對紅外輻射在海霧中的衰減以及紅外能量的接收等有關(guān)問題展開了深入研究，主要內(nèi)容如下。
　　一、研究分析了海霧對于紅外輻射衰減的物理基礎(chǔ)，歸納了對不同強(qiáng)度海霧微物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示的霧滴譜形式，并用DP-2型滴譜儀通過典型戶外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了測定，為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　首先分析了紅外輻射在大氣中衰減的原因，然后根據(jù)不同海區(qū)的海霧實(shí)驗(yàn)和相關(guān)分析，對我國海霧總體特點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，從能見度、微物理結(jié)構(gòu)等方面探討了海霧的特征，研究了海霧霧滴譜不同的表示方法，在對比分析的基礎(chǔ)上提出了用Khrgian霧滴譜可真實(shí)有效地描述不同強(qiáng)度的海霧，并推導(dǎo)了核心參數(shù)間的數(shù)值關(guān)系。最后，用典型海霧實(shí)驗(yàn)對相關(guān)結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　二、根據(jù)研究所選波段較窄的特點(diǎn)對米氏散射定律進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)合海霧霧滴譜推導(dǎo)了在不同強(qiáng)度海霧下的衰減計(jì)算公式，并分別研究了其與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖峦干渎实牟町悺?br>　　為了建立海霧與紅外輻射傳播衰減的量化對應(yīng)關(guān)系，首先從經(jīng)典的米氏散射模型開始，分析了計(jì)算求解的主要困難，然后根據(jù)消光系數(shù)與尺度參數(shù)的波段對應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析了海霧鹽核的來源并進(jìn)行了霧滴為飽和食鹽水情況下的擬合計(jì)算。按照含水量（能見度）的不同對海霧衰減情況進(jìn)行了求解計(jì)算，在同一坐標(biāo)系下對單位距離內(nèi)的透射率進(jìn)行了對比。
　　三、建立了海洋船舶側(cè)面紅外輻射的類朗伯源輻射模型，并以海上實(shí)驗(yàn)對其合理性進(jìn)行了研究，通過實(shí)驗(yàn)的方法研究了點(diǎn)狀紅外輻射源在室外大氣中的傳播規(guī)律。為了探索不同的紅外輻射源在海霧中的衰減規(guī)律，分別在不同濃度的海霧中針對不同性質(zhì)的輻射源（以海岸目標(biāo)為代表的面狀輻射源和以白熾燈為代表的點(diǎn)狀輻射源）進(jìn)行了紅外成像實(shí)驗(yàn)，對其成像情況進(jìn)行了分析和研究，研究了其衰減規(guī)律。
　　四、以中尺度數(shù)值模擬模式WRF（天氣研究預(yù)報(bào)模式）為工具研究了海霧的數(shù)值模擬，為船用紅外熱像儀探測能力的評估提供了必備的海洋環(huán)境模擬手段。
　　為了實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的海霧數(shù)字化預(yù)報(bào)，本書首先引入了中尺度數(shù)值模擬系統(tǒng)的概念，研究了其基本結(jié)構(gòu)，分析了影響模擬效果的核心參數(shù)化方案，然后根據(jù)已有的研究成果，以2017年FNL（客觀再分析資料）和SST（海洋表面溫度）數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，為了探討WRF（版本V3.9）對于其他參數(shù)化方案的敏感性，本書設(shè)計(jì)了敏感性試驗(yàn)拓展方案，最終找到適合于我國海區(qū)和不同強(qiáng)度海霧模擬的參數(shù)化方案集合，并通過具體的海霧觀測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性。