地球红外辐射背景成像方法研究

为模拟生成地球红外辐射背景图像，研究其成像方法。首先将地球表面划分为若干地表区域，考虑大气传输特性、地表类型、地袁经纬度及地袁海拔高度等因素影响，根据地袁类型，建立地球袁面区域温度模型和红外辐射亮度模型．然后运用数值计算方法得到地球表面温度和红外辐射亮度分布。根据红外探测器视角与视点．利用OpenGL实现了红外探测器在太空中对地球背景红外辐射亮度的三维图像显示。结果表明，模拟生成的地球红外背景图像效果逼真，可用于红外目标识别和仿真应用。     

大表面复杂结构伪装遮障表面温度的简化分析方法

伪装遮障大都有复杂的表面结构,直接建模计算对计算能力要求极高。表面结构对周围流场产生扰动影响对流传热,进而影响伪装表面温度。文中通过不断调整参数得到对表面有相似影响的多孔介质,实现伪装遮障表面结构到多孔介质的简化。采用局部建模的方法,分析三种典型伪装遮障表面结构对周围流场以及其温度场的影响,进而将其简化为对应的多孔介质。结果表明:将伪装遮障表面结构类比为多孔介质,大大减少了计算量,能够模拟大表面覆盖伪装遮障之后的表面温度,评估其伪装效果。将该简化模型用于室外平房这一具体情境中,分别模拟平房不加表面伪装和外加不同伪装遮障情况下,其表面温度和表观温度在全天不同时段的变化。     

桥梁红外热特征分析

建立了桥梁三维瞬态温度场及整体辐射通量计算模型,较全面地考虑了太阳、大气、河流、车辆等因素对桥梁温度分布的影响,并以当前广泛采用的混凝土箱型梁桥为例,用有限差分的方法对桥梁进行了红外热像数值模拟.     

地球红外辐射背景成像方法研究

为模拟生成地球红外辐射背景图像, 研究其成像方法。首先将地球表面划分为若干地表区域,考虑大气传输特性、地表类型、地表经纬度及地表海拔高度等因素影响, 根据地表类型, 建立地球表面区域温度模型和红外辐射亮度模型, 然后运用数值计算方法得到地球表面温度和红外辐射亮度分布。根据红外探测器视角与视点,利用OpenGL 实现了红外探测器在太空中对地球背景红外辐射亮度的三维图像显示。结果表明, 模拟生成的地球红外背景图像效果逼真, 可用于红外目标识别和仿真应用。     

基于连续投影算法提取特征波长的空中目标参考光谱选取

空中目标在相对稳定的状态下具有确定的光谱辐射特性,因而可以利用光谱达到识别其型号的目的。首先,通过建立空中目标光谱辐射特性计算模型,获得了其归一化光谱辐射亮度数据。然后,利用连续投影算法对光谱进行特征波长提取,在保留一定精度的同时有效减少了所需数据量。最后,使用区分能力更强的混合光谱相似性测度SID (TAN)匹配光谱,研究在3~5 μm波段和8~14 μm波段两个大气窗口内,光谱辐射特性在不同飞行高度和飞行时间下的变化规律。结果表明:飞行高度对光谱辐射特性的影响大于飞行时间;3~5 μm波段的变化较8~14 μm波段明显。因此在建立光谱数据库时,为了提高识别的准确率,相对于8~14 μm波段,3~5 μm波段更需要考虑不同因素对光谱辐射特性的影响;相对于飞行时间,应尽可能多地选取不同飞行高度下的光谱作为参考光谱。     

热光伏发电系统电池温控试验研究

热光伏发电系统中光伏电池运行温度是电池光电转换效率的影响因素之一,滤光片能有效降低电池表面温度。为了控制电池运行温度,设计了风冷装置和水冷装置,并通过实验发现在风冷装置中随着风扇功率的增大,电池背面温度逐渐降低,但当风扇功率达到一定值后,继续加大风扇功率,电池背面温度变化很小。在同等辐射器温度下,对比风冷,水冷可以使电池片背面温度降低到更低的值,电池冷却效果越好,电池的输出功率越高。     

热光伏散热器形状设计与分析

热光伏发电是通过光伏电池直接将辐射热能转换为电能的一种技术,而其中的散热器的设置是为了保证热光伏电池乃至整个系统正常运行的重要前提。采用强迫风冷发射状肋片散热器作为系统的散热装置;利用Fluent软件对五种肋片形状的散热器进行稳态温度场和流场数值模拟,总结出肋片式散热器的肋片数与热阻、压降特性曲线,并根据场协同原理,由温度场和压力场计算出协同角大小,确定了热光伏系统的最优散热器结构为交叉肋片。     

风驱雨与湿热耦合作用下的地面目标表面温度计算模型EI北大核心CSCD

天气环境变幻莫测,阴雨天气更是不可避免,研究地面目标表面热特征可以更好地服务于热红外探测与热红外制导,提高目标定位的准确性。阴雨天气条件下地面目标表面降雨分布受降雨、风力影响;地面背景受透水材料的水分吸收及蒸发带来的潜热影响,致使地面目标表面的热特征具有不确定性。文中将空气流动模型、辐射换热模型、风驱雨模型和湿热耦合模型相结合,在开源平台Open FOAM提出了一种集成考虑风驱雨与湿热耦合的地面目标表面温度计算模型,研究阴雨天气条件下地面目标表面的热特征以及降雨强度和风向对目标表面温度特性的影响。结果表明:利用该集成计算模型计算目标表面温度的模拟值与热电偶实测值变化趋势高度一致,数值计算24 h各表面的平均绝对误差为0.95 K;存在降雨的时刻目标表面的温差较小,受降雨与风向的影响,目标的迎风面因降雨捕获率较高,温度通常低于背风面温度;降雨强度、风速风向发生改变均会影响目标表面降雨捕获率分布,从而影响表面温度特征分布。研究表明该方法具有可靠性和较好的精确性,可为阴雨天气条件下复杂地面目标的热特性分析提供方法支撑。     

地面目标与背景红外热像模拟的现状、问题及对策

对地面目标与背景的红外热像建模的国内外研究状况进行了分析，对目前地面目标与背景红外热像模拟中存在的问题进行了讨论，并针对所存在问题的具体情况，提出了相应的解决方案。对以后地面目标与背景的红外热像模拟的研究工作具有一定的指导作用。     

目标与背景的红外辐射特性研究及应用

建立了目标与背景红外辐射特性的理论模型，利用理论模型对目标与背景的红外辐射特征进行了分析计算，生成了目标与背景的红外热图像，实现了对某型号导弹打击目标的弹目交汇过程仿真实验。