目标温度对红外迷彩涂料伪装效能的影响

研究了在不同温度下发射率为0.605～0.935的红外迷彩涂层的表观温度和红外图像以及由高、中、低3种发射率涂料组成的三色红外迷彩的辐射对比度随温度变化情况,获得了三色红外迷彩涂料的适用温度范围。结果表明:对于三色红外迷彩涂料,目标与背景实际温差每升高1 K,辐射对比度|C|增大约0.011,即伪装效能随温差增大而降低;当温差超过±20 K时,三色红外迷彩涂层的平均表观温度与背景表观温度之差大于10 K,即涂层几乎没有红外伪装效能。     

毫米波迷彩隐身涂层发射率分布数值计算

推导得出了毫米波隐身涂层发射率随着目标表面真实温度以及几种典型环境发射率之间的关系;在此基础上,以地面为典型环境,将其发射率作为主色发射率,推导了三色毫米波迷彩发射率取值范围表达式,分三种情况讨论了三色毫米波迷彩发射率的取值范围,及其随着目标表面真实温度变化之间的关系。结果表明,在300~400 K温度范围内,迷彩主色发射率应与环境发射率相近（对于地面来说为g=0.935）,配色发射率取值随着目标表面真实温度的变化单调变化;且它们的取值范围相同,并随着目标表面真实温度的升高而减少。所得到的结论对毫米波隐身迷彩涂层色斑发射率分布设计具有指导意义。     

红外迷彩伪装涂料发射率对目标伪装效率的影响

伪装效率是衡量涂料的红外伪装效果的重要指标，它取决于涂料本身的红外发射率、特定的环境背景和气候条件等多种因素。在一种典型的南方草地背景下，随着阳光辐射和昼夜环境温度的变化，研究了不同发射率涂料样品的红外伪装效率；并对不同发射率的样品进行组合，研究比较复杂的红外迷彩伪装目标的伪装效率，在此基础上，讨论了发射率对红外迷彩伪装目标的伪装效率的影响。     

低发射率涂层对目标温度影响的数值模拟

根据传热学原理,建立了涂层目标的传热模型,计算了一日内目标真实温度和辐射温度随时间的变化以及涂层对目标真实温度和辐射温度的影响,结果表明:涂有低发射率涂层的冷静态目标的真实温度和辐射温度白天都有所降低,尤其是辐射温度,白天降低明显,但真实温度和辐射温度夜间变化都不明显;低发射率涂层对抑制目标红外辐射有一定的作用,而且采用不同发射率级差的涂层实施热斑点是可行的.     

涂层热红外迷彩隐身的条件分析

对于8～14μm波段的热红外隐身,以4K辐射温差为标准,推导和计算了目标与背景上表面平均发射率的最大差值范围Δεts以及目标上表面相邻斑块间发射率的最小差值围 Δεt12 ,并探讨了影响Δεts和Δεt12的因素。     

在红外目标模拟系统中温度及发射率对辐射照度的影响

本文以辐射理论出发,导出了在3～5μm范围内探测面上的辐射照度与目标光源的温度及发射率的关系。讨论了目标光源的温度及发射率的变化对探测面上辐射照度的影响,并给出了△E与△T及△ε的关系曲线。     

伪装遮障热红外辐射温度计算

文中建立了伪装遮障的室内测试模型与野外使用模型,并给出了不同模型伪装遮障热红外辐射温度的计算方法.该计算方法基于辐射传热分析,比原有方法更合理.室内测试模型可作为热像仪测量伪装遮障表面发射率的参考;野外使用模型可作为伪装遮障表面发射率设计和伪装效果预估的参考.     

涂层参数对卫星动态辐射特性影响分析

考虑卫星本体表面包覆绝热材料的实际物理状态,根据数值传热学和有限容积法建立了目标表面温度场的计算模型,对在轨飞行卫星的瞬态温度场进行数值模拟.考虑涂层表面自身辐射及空间轨道外热流等因素,建立了卫星多光谱辐射亮度的计算模型,计算了涂层表面在0.38～0.76μm、3～5 μm和8～14μm波段的瞬态辐射亮度.分析了涂层参数(太阳短波吸收率、红外发射率)对瞬态温度和波段辐射亮度的影响.结果表明:卫星涂层温度同α/ε成正比,卫星的辐射能量主要集中在可见光和远红外波段,以及不能同时减小卫星在可见光和远红外波段的辐射能量.     

涂层参数对卫星动态辐射特性影响分析

考虑卫星本体表面包覆绝热材料的实际物理状态,根据数值传热学和有限容积法建立了目标表面温度场的计算模型,对在轨飞行卫星的瞬态温度场进行数值模拟.考虑涂层表面自身辐射及空间轨道外热流等因素,建立了卫星多光谱有效辐射亮度的计算模型,计算了涂层表面在0.38～0.76μm、3～5μm和8～14μm波段的瞬态有效辐射亮度.分析了涂层参数(太阳短波吸收率α红外发射率ε)对瞬态温度和波段辐射亮度的影响.结果表明,卫星涂层温度同αε比值成正比,卫星的辐射能量主要集中在可见光和远红外波段,以及不能同时减小卫星在可见光和远红外波段的辐射能量.     

基于红外光谱偏振度对比度的涂层材质识别研究

为了降低材质红外识别的正确率,较常用的方法是通过在材质表面涂覆涂层,以改变材质的表面发射率。首先通过基于微面元理论的目标材质表面红外辐射偏振传输模型的Stokes表达式,推导分析了目标材质表面发射率对目标材质表面红外偏振特性的影响,结果表明:目标材质表面发射率的改变不影响其表面的红外线偏振度特征;其次,针对材质表面发射率与红外偏振特性的不相关性,文章提出基于光谱偏振度对比度检测涂层材质的方法,并通过相同基底不同表面发射率的涂层材质、不同基底相同发射率的涂层材质的红外高光谱偏振成像特性进行了验证分析,结果表明:改变涂覆材料表面发射率并不影响材质表面的红外光谱偏振度特征;基底材料不同,即使目标材质表面涂覆相同发射率涂层,其表面的光谱偏振度特性将比光谱辐射亮度具有更明显的差异性,研究成果可为红外伪装材质检测识别提供新的途径和方法。     

Design of dual-channel wide-range thermometer for true temperature measurement

A new thermometer is designed to measure and calculate the true temperature for a target. By selecting optimum measuring waveband&bandwidth and having the radiant and bright temperature measured at the same time, we could get the true temperature using some algorithms without the need to know the emissivity ε and ε(λ,T). The measurement is more accurate than currant multi-wavelength pyrometer by avoiding the errors of estimated emissivity and inner optics radiation. It's measuring range is from ambient temperature to 4000K. Results are given to support the design.     

目标红外辐射控制技术研究

目标的红外辐射强度是由目标表面温度和目标表面发射率两个因素决定的。本文介绍了电致变发射率和半导体电致变温的基本原理和器件结构，具体分析了晶态氧化钨薄膜、聚苯胺薄膜和半导体等作为电致变发射率材料的特点，提出了一种目标红外辐射控制系统原理，为实现目标红外辐射与背景红外辐射的融合、降低目标的可检测性理清了思路。     

变形迷彩伪装的技术指标分析

介绍了我国国家军用标准中与变形迷彩伪装有关的技术指标,并从侦察制导技术的发展出发,讨论了现有国军标需要扩展与补充的内容.建议光学伪装指标中增加对抗高光谱侦察的内容;建议斑点尺寸形状技术指标以面积、周长、伸长度、分散度和整体凹度等特征值给出量化的规定;建议重视热红外伪装相关技术指标的建立.实验表明热图迷彩效果不单纯由迷彩斑点的发射率决定,建议采用日间无风强日照条件下和夜间少云条件下斑点间辐射温差来评价热迷彩性能.     

大气透明率对地面目标红外特性的影响研究

大气状况是影响地面目标红外特性的一个重要因素，在对影响目标表面温度环境因素分析的基础上，重点讨论了大气透明率对目标表面温度的影响，同时简单讨论了大气对红外辐射的衰减，最后把两者结合起来，讨论了大气透明率对目标红外辐射特性的综合影响。结果表明，虽然大气透明率的提高可能会造成目标白天表面温度的降低，但是由于大气对红外辐射的衰减作用，总的效果还是大气透明率越高，目标到达太空红外探测器上的辐射亮度越大。     

地面目标表面温度及红外辐射的计算

目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响，分析了影响目标表面温度边界条件的各种因素，得到了计算地面目标表面温度的一般方法。以一维导热微分方程为例，计算了某建筑物墙壁外表面温度白天随时间的变化关系，并与实际测量值进行了比较，结果表明理论计算较为准确。最后在此基础上，对目标的红外辐射进行了理论计算和讨论。     

新型热红外伪装体系

针对热红外成像侦察技术对军事目标形成的严重威胁，介绍了三种新机理型热红外伪装体系：1）三色涂料体系，三色涂料以一定形式叠加在军事目标上，利用涂层和孔洞的明暗实现目标与背景在红外及可见光区的融合。2）相变材料体系，将相变材料以微胶囊的形式分散在基体中，利用其发生相变时伴随的吸热效应，对目标产生的热量和目标温度加以控制。3）簇饰物伪装体系，选用低发射率的聚合物薄层材料做成叶簇状物附在常规伪装网上，在移动目标的周围产生空气流，从而达到散热和抑制目标红外辐射的目的。     

基于红外图像的装备车辆温度场模型

通过对红外辐射特性的理论分析和实验测试,提出了一种基于红外图像计算装备车辆温度场模型的方法。首先通过红外热像仪拍摄特定时刻的装备车辆特定部位的红外图像,并获取温度参数,然后通过温度-辐射度、辐射度-温度两个演算步骤,即可求出任意情况下装备车辆特定部位的温度。最后,计算仿真实验表明,采用本文方法的计算结果与红外热像仪测量结果相吻合,且精度较高,并且该方法也可以用于任何目标的红外辐射特性。     

大气逆辐射对草地下垫面地表温度的影响研究

根据SKYNET合肥站三年期间无云晴天4～50 μm波段地表向上长波辐射Rlu和大气逆辐射Rld的观测资料,定量分析了大气逆辐射对草地下垫面地表温度的影响.结果表明:大气逆辐射对地表温度日平均值的影响程度在夏季最大、秋季次之、冬季最小,当地表比辐射率ε=0.98时,地表视温度与地表温度日平均差值全年在0.96～4.41 K之间,7、8月份在1.3 K以上;任何季节.大气逆辐射对地表温度日分布的影响幅值均在夜间大、白天小、中午前后最小,冬季影响最为显著,地表视温度与地表温度的差值T*-Ts均具有"V"型日分布特征;长波辐射比Rld/Rlu越大,大气逆辐射对地表温度的影响程度越大,得出了T*-Ts与长波辐射比以及地表比辐射率之间的定量统计关系.