基于红外探测系统的作用距离模型优化研究

针对当前红外探测系统作用距离模型中出现的精度及适用性问题,引入切合实际的波段探测方法,从目标红外辐射、大气衰减及探测系统性能三方面进行建模,并通过迭代算法进行仿真,得到目标辐射强度及探测距离特性曲线.仿真结果显示,目标最大辐射强度及最远距离观察角度均出现在尾后偏离中心处.在对目标全向辐射及探测距离的仿真计算中,得到相似的结论.在与同类文献提供的可靠数据进行比较后,发现该优化模型接近实际情况,可以应用于实际工程.     

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。     

大气传输中舰船红外辐射分布的计算方法

舰船红外辐射包括自身辐射和环境辐射两个方面，影响因素多，计算复杂，并且其到达探测器前，要经过一个大气传输过程，受到吸收和散射衰减。舰船上红外辐射分布可通过构建稳态热平衡方程来得到，而大气衰减作用可等效为透射率的变化。     

大气传输中舰船红外辐射分布的计算方法

舰船红外辐射包括自身辐射和环境辐射两个方面,影响因素多,计算复杂,并且其到达探测器前,要经过一个大气传输过程,受到吸收和散射衰减.舰船上红外辐射分布可通过构建稳态热平衡方程来得到,而大气衰减作用可等效为透射率的变化.     

阳光背景下小口径激光引信探测性能研究

为了研究阳光辐射对小口径激光引信探测性能的影响,结合大气阳光辐射传输理论和噪声产生机理,建立了光电探测器表面阳光辐射功率模型和系统信噪比模型;分析了激光探测装置和探测目标不同空间位置以及系统带宽对系统性能的影响;结果表明：探测目标与探测装置的空间位置对系统探测性能具有不同的影响：系统信噪比随着接收装置表面倾斜角θ增大而增强,当θ＜0．4 rad时,系统信噪比SNR＜5;当探测距离大于10 m时,信噪比基本为0,激光探测系统失效;目标表面倾斜角γ越小对系统的影响越大,当γ＝0．6 rad时,系统最大信噪比仅为12;选取合适的接收系统带宽对激光引信抗阳光干扰和信号接收有着重要的作用;该结果为提高系统探测性能提供了一定的依据。     

高重频激光探测回波特性分析及探测系统设计要求

通过分析高重频激光探测的作用原理,并利用目标回波功率的计算方法,对不同能见度条件下目标回波功率随探测距离的变化情况进行了仿真;分析了近程大气的后向散射、大气湍流以及系统噪声对目标回波信号的接收以及探测系统可能造成的影响,进而有针对性地提出了探测接收系统的基本设计要求,为提高主动探测系统的探测能力提供了参考依据。     

红外辐射的大气透过率计算方法研究

大气透过率是影响红外成像导引头作用距离的主要影响因素,文章分析了大气环境中红外辐射大气透过率的各种影响因子,介绍了一种在工程上较为合理、实用的优化计算方法,解决了大气透过率的复杂性计算问题.     

基于红外辐射的大气散射衰减

分析了红外辐射的大气散射衰减原理，给出了一种用于工程计算的大气散射透射率计算方法，该方法的主要特点是利用气象视距求得任意波长的大气散射透过率，仿真算例表明，该方法简单方便，可用于弹道弹道红外辐射特征的测量与计算。     

凝视型红外捜索跟踪系统对武装直升机作用距离的分析

作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一，不同的战略目标具有不同的红外辐射特性，需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析，建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际算例的结果，进一步探讨了影响其作用距离的各方面因素。为凝视型IRST系统的设计和应用以及综合性能的评价提供了理论依据。     

复杂地表背景下动目标天基红外探测图像仿真

面向天基红外探测图像仿真需求,基于导弹内外流场的流动控制方程和辐射计算方程构建弹道导弹辐射仿真模型,基于全球地表类型数据库(GlobCover)和随机分形算法构建复杂地表背景辐射仿真模型,基于严密成像几何模型提出星载相机入瞳处场景耦合辐射仿真方法。进一步叠加探测系统成像链路中的光学系统、探测器和信号处理模型,提出一种复杂地表背景下运动目标天基红外探测图像仿真方法。仿真结果表明,利用卫星轨道参数和导弹目标弹道数据,采用该方法可以实现卫星对弹道导弹主动段的连续成像仿真。     

目标、背景和干扰的视景仿真与红外热图像模拟

文中介绍一种红外图像的仿真方法,通过建模软件CREATER建立目标、背景和红外干扰弹的三维模型,构建一个三维场景.根据运动学和动力学方程,使目标和干扰按照各自的运动模式运动,实时地进行目标、背景和红外干扰弹的可见光视景仿真;分析目标、背景和干扰的红外辐射特性,用红外计算模块计算出传感器路径上大气衰减,将经过大气衰减和传感器化的目标辐射强度量化为灰度图,赋予场景中的三维实体,通过视景仿真软件VEGA模拟生成红外导引头探测到的含背景、红外干扰弹的目标红外热图像的量化灰度图.     

基于人工神经网络的红外探测效果评估

红外探测设备是红外系统中的重要组成部分,对其性能评估具有实际意义;分析研究了影响红外探测效果的主要因素,选取环境温度、相对湿度、能见度、辐通量、目标高度和探测距离为评价指标。针对神经网络良好的非线性映射功能及高精度的特点,构建了BP网络评估模型;实验表明:该方法简单有效,评估精度较高,具有很强的实际应用价值。     

粗糙海面的红外辐射计算

为了研究海面的红外辐射特性,提出了基于二维反射率的粗糙海面红外辐射计算方法。综合考虑海面红外辐射的各个因素,建立了海面的红外辐射模型,全面考虑风速、风向、遮蔽效应等各种影响,推导出粗糙海面的二维反射率计算方法,并进而计算出海面的红外辐射亮度。利用该计算方法,有效计算了中波和长波海面的红外辐射亮度,相比于经验公式计算方法,计算结果与实测数据有较好的一致性,该计算模型可以为海面背景的红外特性分析、探测及仿真提供参考数据。     

空天面红外系统反巡航导弹预警能力建模与仿真分析

在综合考虑地球曲率、高度、大气特性等条件的基础上,建立了红外传输的空间大气透过率计算模型;给出了红外预警系统的探测距离模型及其求解方法;通过仿真分析了空天面各类红外预警系统对巡航导弹的预警能力.仿真结果验证了大气透过率计算模型的有效性,论证了空天面红外预警系统执行巡航导弹预警任务的可行性.研究结果表明空面红外系统特别是天基红外系统具有强大的巡航导弹预警能力.     

海天背景红外辐射特性研究

在红外波段,背景的辐射特性直接影响红外武器对目标的探测和识别能力,文章就海天背景辐射特性进行了分析和讨论,并用Modtran大气传输模型软件计算了不同天顶角和不同观测高度时海天背景辐射亮度。     

探测巡航导弹的方法概述

对巡航导弹进行预警探测，是拦截巡航导弹的首要条件。分析了巡航导弹的目标特性和红外辐射，建立了红外无源成像探测与传统探测技术相结合的预警探测系统，从而实现远距离预警，提高对目标的发现概率。     

红外反舰导弹成像制导仿真研究

仿真要素包括舰船和海天背景的红外辐射、大气衰减以及红外成像探测器的噪声影响.对目标背景的红外辐射仿真,可以通过构建几何模型、红外模型和数值模型这三个模型来实现;而大气传输需要考虑的是散射、吸收对红外辐射透过率的衰减;对于红外探测器则是要讨论其电噪声对红外辐射灰度分布的附加效果.     

热成像系统中的视在温差研究

温度的差异是决定目标红外图像特征的一个重要因素,热成像系统的主要性能参数也都与温差有着直接的关系,红外伪装效能评估也与温差密切相关。研究热成像中的温差问题对研究目标的红外图像特征、热像仪的实际性能和红外对抗等都有着重要的意义。讨论了大气衰减对辐射温差的影响;通过引入等效环境辐射温度的概念,分析了热成像的原理;得到了热成像中视在温度表达式;推导出了热成像中视在温差的理论计算公式。结果表明热像仪上的视在温差,不仅与目标本身温度和发射率有关,还和目标与背景(或目标不同部位)的温差和发射率差、大气透过率、等效环境辐射温度以及探测器有关。     

对人工红外光照射地面目标的红外特性研究

针对目标的探测、识别、红外特性的模拟以及红外隐身技术的研究,建立了自然环境下人工红外光照射地面目标的理论模型,通过建立导热微分方程和边界条件,得到了计算人工光照时目标表面温度的方法。以某建筑物的表面为例,对采用不同光照时间、不同光照功率以及不同光照距离时目标的温度进行了仿真计算和讨论;在此基础上,对目标的红外辐射进行了计算与分析。结果表明:短时间照射时,目标红外特性改变取决于目标对光源的反射辐射;长时间照射时,取决于目标自身的辐射和对光源的反射辐射。     

基于被动毫米波目标检测装置

分析了单片集成电路技术的Ka波段直接检波式被动毫米波探测装置的结构和工作原理,并对各个功能模块进行研究。在实验室的条件下对探测装置系统进行了测试,让小金属目标在不同速度时和不同距离时通过探测装置进行检测,由瞬态记录仪记录下相应条件下目标辐射特性,对目标信息进行分析。测试结果证明了探测装置检测目标的有效性,为后续被动毫米波目标识别的研究和相关的探测系统的设计奠定了基础。