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。     

航天器起伏表面的红外辐射特性

采用随机表面的计算机生成方法模拟了卫星表面起伏形貌;考虑了空间环境的辐射热流,采用蒙特卡罗法计算起伏表面面元间的辐射传递系数,完成了起伏表面的温度分布计算;考虑表面双向反射分布函数,建立了起伏表面随方向变化的红外辐射强度计算模型,并且以卫星常用的镀铝聚酰亚胺薄膜材料为例,分析了空间目标起伏表面的红外辐射特性。计算结果表明:随机起伏表面的红外辐射特性与理想平面的红外辐射特性差别明显;表面温度分布和红外辐射分布与表面的起伏形貌特征相关性很强。其结果可以为空间目标红外探测技术的研究提供更加有效的支撑。     

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。     

坦克红外热像理论建模和计算机模拟

介绍坦克红外热像理论建模工作的方法，详细讨论了一种坦克的理论模型，给出了求解该模型的途径以及计算结果，并通过微机实现了任意角度坦克三维红外热像的演示     

多尺度特征对纳米多孔材料辐射特性的影响

基于辐射等效介质理论,建立了纳米多孔材料的光学和辐射特性参数理论模型,计算了纳米多孔材料的有效热辐射特性参数。基于非灰体各向异性的Rosseland近似,建立了纳米多孔材料辐射换热模型,计算了纳米多孔材料的辐射热导率,分析了含不同遮光剂纳米多孔材料的辐射热导率与颗粒体积份额、颗粒平均直径的关系,揭示了纳米多孔材料内部辐射换热与多尺度结构特征和材料属性间的本构关系,为纳米多孔材料结构参数优化设计提供了依据。     

热光伏发电系统水冷散热特性研究

设计了一套水冷散热器以控制光伏电池运行温度,研究了不同水流量下电池温度及散热器压力损失的变化规律和对应的光伏电池输出特性,实验表明:辐射器温度l 373K、冷却水流量为25 mL/s时,电池温度为302K,所设计的散热器可以有效控制光伏电池的温度;利用Fluent软件分析了导流片高度、导流片数目、冷却水进出口管径等结构参数对其性能的影响,计算表明:增大冷却水进出口管径可以有效的降低压力损失而不影响散热效果;数值模拟结果和实验结果比较吻合,验证了数值模拟方法的正确性.     

装甲车辆与地面背景的热交互作用及红外仿真

为了全面揭示装甲车辆与地面背景之间热交互作用对地面背景温度以及红外辐射特性的影响,建立了装甲车辆和地面背景的温度和红外辐射特性的模型,重点考虑了装甲车辆与地面之间的传热。通过对地面和履带相关力学关系的引入,建立运动车辆和地面之间热学以及力学的模型,采用了动网格方法对车辆目标在运动后对地面所产生的沉陷现象及在地面上留下的热痕迹进行模拟仿真。基于红外辐射理论,综合考虑自身辐射、反射辐射以及大气传输特性,计算了车辆在3种不同状态下与地面背景之间的热交互作用及红外辐射特征分布,并比较了模拟温度与实验测量温度的误差,验证了模型的精度。仿真结果表明:该方法对地面目标的隐身设计和隐身技术评估具有十分重要的意义。     

含雾湿空气条件下地面目标热特征分析方法

采用考虑自然雾对太阳辐射的衰减、散射作用进而修正的太阳辐射模型,且考虑含雾湿空气条件下雾滴、湿空气与目标表面的换热机理及表面辐射换热、对流换热,建立了含雾湿空气条件下地面目标热特征分析模型,采用该模型计算分析了雾能见度、风速对目标表面温度的影响,分析了典型雾天条件下目标表面温度变化特性。结果表明:在雾出现时段,雾能见度越小或风速越大,目标表面温度值相对越低;考虑雾对目标表面热特征的影响具有很大的必要性。     

坦克车辆红外特性测试与分析

针对坦克车辆的冷/热特征进行了实验测试,并对结果进行了分析.讨论了太阳辐射、环境温度、风速、发动机等因素对坦克热特性的影响,为坦克车辆红外辐射特征的理论建模和模型校验提供了试验依据,对红外制导武器的研制和红外隐身设计具有重要意义.     

战车红外隐身效果评估方法研究

就战车红外隐身效果评估方法国内外现状、发展趋势进行了综述，分析了不同方法的特点，结合我国国情，提出了战车红外隐身效果评估定量分析方法。针对实现该方法一些关键技术问题，提出了解决方案，为有效地实现该方法奠定了基础。