基于大气红外特征的作用距离建模与计算

红外探测装置是光电系统的重要组成部分。目标红外辐射在经过大气时与大气中的成分相互作用影响,从而导致目标红外辐射的衰减,影响了如红外探测系统、热成像系统的性能。通过研究大气环境对红外探测装置作用距离的影响,根据已有理论依据构建出大气系统对红外辐射的透射率模型;并计算出大气透射率,利用基于NETD距离模型及相关系统性能参数和指标,通过迭代计算,可求出目标与探测器之间的红外作用距离,分析计算了主要因素对作用距离的影响。该研究为红外探测系统方案设计及性能优化提供数据支撑,也为红外数字仿真系统构建提供了必要条件。     

飞行弹丸表面温度与红外辐射特性仿真研究

飞行弹丸的红外辐射特性取决于弹丸表面温度分布。在建立简化的飞行弹丸弹道模型的基础上,对弹丸基于气动加热原理的传热过程进行分析,建立了热平衡微分方程,得到了弹丸表面温度分布模型,最后计算其红外辐射特性。对模型的仿真结果表明:弹丸表面温度随其速度变化呈非单调性变化;弹丸发射初速度越大、发射角度越小,其表面温度越高;红外探测器对弹丸的最大探测距离,随弹丸红外辐射特性的变化而变化。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

高超声速飞行器的红外辐射特征及其红外探测预警

分析了高超声速飞行器（巡航导弹）的红外辐射特征.当巡航导弹飞行速度Ma〉5时,其辐射峰值波长位于短波红外的波段范围,并且具有辐射功率大、随时间变化快等显著特征,最适于被短波红外传感器探测.说明了探测距离依赖于高超声速飞行器的红外辐射特征以及红外系统的性能参数.讨论了实现高超声速飞行器红外探测预警的思路和数学模型.     

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.     

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。     

数据融合技术在末敏弹目标识别中的应用

末敏弹探测结果直接影响到其毁伤装甲目标的能力，为了提高末敏弹对目标的识别能力，提高命中概率，该文采用基于模糊数学和D—S证据理论的多传感器数据融合技术，对毫米波／红外复合敏感体制末敏弹的目标识别问题进行了分析研究，有效地提高了末敏弹对目标的识别能力。     

弹丸高速穿透砂体的数值模拟研究

为研究弹丸在高速穿透砂体过程中所受的阻力及其速度的变化规律,提出引入等效粘性来描述砂体在被弹丸高速穿透过程中流层之间的相互作用力.通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了等效粘性系数对计算结果的影响,发现随着等效粘性系数增大弹丸速度衰减越快,更多的动能转移到了砂体的内能中.同时也提出此等效粘性系数是由材料的级配、空隙率、材料抗剪切强度等因素共同决定的.     

机载光电跟踪系统作用距离建模与仿真

机载光电跟踪系统主要用来探测、定位和跟踪地面目标,其作用距离是评价系统性能的一个非常重要的技术指标.通过对机载光电跟踪系统结构和原理进行深入的研究,对影响机载光电跟踪系统截获目标的目标大小、目标背景对比度、大气衰减特性、光电传感器性能等因素进行了分析,建立了估算机载光电跟踪系统作用距离的数学模型,最后对某型机载光电跟踪系统作用距离进行了仿真计算.     

红外测温技术测量温压炸药爆炸温度

为了准确测量温压炸药爆炸温度,提出一种利用红外热像仪测量爆炸温度的方法。根据辐射测温原理建立红外热像仪测温模型,首先,结合爆炸火球辐射特性,进行红外热像仪的辐射定标、推导爆炸温度的计算公式,火球辐射温度反演。然后,讨论发射率和大气光谱透过率对测温精度的影响,并给出对应的补偿方法。以PMX炸药为例,应用该方法进行辐射定标和爆炸温度测量,获得爆炸火球随时间变化曲线。实验证明该方法是一种高稳定性、简单有效的测温方法,本研究为爆炸场温度测试提供了切实可行的解决方案。     

四元红外导引头仿真信号源的实现

针对四元红外导引头半实物仿真任务的需要,提出基于“直接信号注入”的动态红外场景生成技术。通过仿真模型计算获得具有目标运动、干扰弹投放及复杂的天空、地物背景组成的动态红外场景信号,直接注入导引头电子舱,来检验和调试导引头各种跟踪与抗干扰算法,而不再需要由黑体、转台及复杂的光学系统组成的目标模拟器。重点讨论基于四元导引头工作原理的红外场景仿真信号的开发,红外场景的建模,并给出实际的工程实现方案。     

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。     

四元红外探测系统信号源的仿真与实现

针对红外导引头研发和测试的需要,提出了一种对四元红外探测系统信号源建模的方法,即计算机仿真与硬件平台相结合的方法.通过仿真模型的计算获得目标运动、干扰弹投放和探测器噪声等动态信息,并由硬件平台实时产生对应的四路脉冲信号,可较好的模拟真实环境下位标器的输出,为验证导引头跟踪与抗干扰算法的有效性提供测试平台.阐述了四元红外探测系统的工作原理、信号源的软件仿真及硬件实现方法.