对人工红外光照射时目标与背景对比度分析

人工红外光照射时目标与背景对比度的分析对目标的探测、识别、红外隐身技术的研究、红外特征的模拟有重要的意义。建立人工红外光照射地面目标的理论模型,从对比度的定义出发,推导出人工红外光照射时地面目标与背景对比度的一般计算式,对自然环境下人工红外光照射时目标与背景在全波段(0~+∞)、3~5μm波段以及8~14μm波段的对比度进行了仿真计算与分析。结果表明:采用不同功率光源照射目标和适当调整目标发射率能有效的降低目标与背景的对比度。     

点目标反射太阳短波红外辐射特性分析

针对过强的太阳辐射会影响成像质量问题,分析了点目标反射太阳短波红外辐射过程以及目标、地球和太阳之间的几何位置关系,建立了大气层表面的太阳短波红外辐射模型,太阳高度角、太阳方位角和太阳入射角计算模型,以及地面点目标反射太阳短波红外辐射模型,对这些模型进行了仿真试验,揭示了太阳高度角、太阳方位角和太阳入射角随时刻的变化规律,太阳短波红外直射辐射、散射辐射和地面反射辐射随时刻的变化规律,以及点目标反射太阳短波红外辐射随时刻的变化规律,并利用试验图像验证了模型的有效性,为研究短波红外成像等提供参考。     

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。     

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。     

地面雷达目标红外辐射特性研究

对地面雷达目标红外辐射特性的研究以实测数据为依托,以地面雷达目标和环境为研究对象,建立一套地面雷达目标红外辐射特性测试、计算、仿真流程。通过结合实测数据和仿真模型,来研究地面雷达目标与地面背景在不同时间段相对辐射特性变化情况,为武器研制提供地面雷达目标红外辐射特性数据。     

脉冲激光照射下目标散射特性研究

简要介绍了脉冲激光照射下目标散射特性的研究,首先建立目标和光源的相对方位,再把目标划分为许多个强散射中心面元对目标的几何模型进行解析,然后用三参数模型法对目标表面涂料的反射能力进行了描述,通过几何光学法得到脉冲激光照射下目标散射特性的理论模型。基于建立的理论模型对目标进行了统计分析,主要分析了目标的数学期望、方差、峰度、偏度统计量,利用自适应积分算法得出了目标散射光照度。最后,对脉冲激光照射下目标散射特性进行了仿真和分析,认为在脉冲激光照射下不可能从光照度直接进行目标识别,需要在频域进行分析处理和特征提取。     

基于有限体积法的液体火箭发动机燃气红外特性仿真

运用有限体积法对某轨姿控发动机典型工况燃气流场红外辐射特性进行仿真计算。首先通过Fluent软件对发动机典型工况燃气流场进行计算,再利用最新的光谱数据库对主要辐射组分吸收系数进行计算,最后对燃气红外辐射特性进行计算;重点分析不同波长、不同天顶角、不同波段下燃气红外辐射强度分布规律。研究结果表明:所提计算方法可靠,红外特性计算结果准确,有利于掌握液体火箭发动机红外辐射特性计算和分析方法。     

飞行器的红外辐射建模与黑体模拟

针对在给定飞行状态下不能实时计算飞行器红外辐射的问题,提出了基于红外辐射理论、空气动力学及发动机的工作原理建立飞行器红外辐射强度的理论计算模型,主要包括蒙皮辐射及其反射和排气系统辐射两大部分。该模型在已知飞行高度、速度及加力情况下,对飞行器在不同观测角度和不同探测波段的红外辐射量进行了仿真计算。仿真结果表明,该模型可实时计算出飞行器在给定飞行状态下的辐射量,并通过Visual C++控制黑体温度,使其产生与实际飞行情况等量的红外辐射,实现了实验室环境下飞行器不同飞行状态的黑体模拟。     

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。     

长旋转椭球体近区电磁反射特性数学模型

长旋转椭球体RCS数学模型是靶机、靶弹及各种飞机等复杂目标近区RCS数学模型的重要组成部分。试用了几何光学法来分析长旋转椭球体在球面波照射下的高频电磁反射特性并建立其近区RCS数学模型。本模型的特点是:近场照射和接收,窄波束天线照射和接收以及双站的反射特性模型。本文的分析方法,计算公式和计算程序可作为复杂目标近区RCS数学模型的基础。     

红外成像靶船辐射特性模拟设计

针对采用典型舰船实测分析与理论计算相结合的方法,通过对舰船烟囱和动力舱等关键部位红外辐射特 性进行研究,构建典型舰船红外辐射分布几何模型。利用水平投影和网格划分方法,对典型舰船目标红外辐射面积 和辐射温度空间分布特性进行量化提取,完成模拟典型舰船目标形状和红外特性靶体的设计。与实船对比测试结果 表明,该设计实现了对模拟靶船逼真程度评估。     

金属构件红外特征被动式模拟的数值计算

作者设计了一种金属构件红外特征的被动式模拟系统。系统由管板、泵、储液罐及工质构成；工质在系统中循环，可控制板材的表面温度，用于模拟金属构件的红外特征。通过数值模拟，讨论了管板上管道分布密度、单根管道内工质的流率以及工质的总质量对管板表面平均温度变化的影响。发现利用这种系统可模拟各种厚度钢板的表面热特征，管板表面温度的均匀度可控制在0.6℃以内，在一天中与钢板表面温度的最大差别可控制在4℃以内。     

基于鲁棒主成分分析的红外图像小目标检测

鲁棒的小目标检测是红外目标搜索与跟踪的关键技术,提出一种改进的单帧红外图像小目标检测算法。该方法将原始红外图像通过预处理变换到新的红外块图像模式,在红外块图像上,将红外图像小目标检测问题转换为低秩矩阵和稀疏矩阵分离的鲁棒主成分分析(RPCA)问题。考虑到红外图像中噪声和杂波的存在,用交替方向方法求解带噪声的RPCA问题,获得稀疏目标图像,并对获得的稀疏目标图像采用简单的图像分割算法进行目标检测。对空天、海天、天云、海面4种不 同场景的红外图像小目标检测,进行仿真实验,结果验证了所提出算法的有效性。     

面空导弹被动式红外引信及其作用目标

从面空导弹被动式红外引信基本作用原理出发，在分析各种空袭目标红外辐射特性的基础上，讨论被动式红外引信对各种空袭目标的作用特点及引战配合，目标毁伤等问题。     

Infrared Emissivity Study on Semiconductor Pigment of Cd-Zn-S

Semiconductor pigment of Cd-Zn-S is synthesized through the solid state reaction method and its structure and surface morphology is characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope(SEM). It is demonstrated that the crystal lattice of the product is hexagonal. When the heat treatment temperature increases, the distortion of crystal lattice reduces. The samples annealed at different temperatures agglomerate to different degrees while the one annealed at higher temperature agglomerates clearly. The infrared emissivity of Cd-Zn-S at two window-bands of 3-5μm and 8-14μm is researched. The researched result shows that the infrared emissivity of Cd-Zn-S in 8-14μm wave bands is much higher than that in 3-5μm wave bands. The infrared emissivity decreases with the increasing of heat treatment temperature, which reason is that with the increasing of temperature, the infrared absorption decreases and the scatter by the particles rises.     

基于光子晶体技术的红外隐身材料研究进展

光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,其光子禁带对入射电磁波具有高反射率,能够有效改变目标的辐射特性,降低目标在红外波段的可探测性,是未来红外隐身技术的重点发展方向。为理清光子晶体红外隐身材料进一步发展所面临的问题和机遇,对光子晶体在红外辐射特性调控、光子禁带的展宽、多波段兼容技术、变发射率自适应隐身技术等方面的应用进展进行梳理和总结,并对新一代光子晶体红外隐身材料技术发展进行了展望,以期为光子晶体红外隐身材料对宽频隐身、多波段兼容、可逆的动态调整等的需求提供一定的解决思路。     

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。     

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。