数值模拟液体火箭尾焰流场和红外辐射特性

为了研究液体火箭尾焰的流场及红外辐射特性,建立了一个相对完整的计算模型,分别使用FLUENT软件和有限体积法(FVM)计算尾焰流场和红外辐射特性,然后使用通用大气辐射传输(CART)软件计算大气透过率,并验证了模型的正确性。利用此模型研究了典型条件下火箭尾焰的流场及红外辐射特性。结果表明,尾焰在垂直于轴线方向的辐射强度最大,并集中在2.5’3.0μm和4.2’4.7μm两个波段,在10km高空大气对2.6’2.9μm和4.1’4.6μm两个波段的辐射吸收较强。     

综合颜色和分布信息评价目标可见光伪装效果

为了客观地评价目标的可见光伪装效果,提出了一种综合主色直方图和主色空间分布信息熵的评价方法。首先,提取目标和背景中的主要颜色;其次,计算主色的直方图和空间分布信息熵,分别用来表示主色的统计信息和分布信息;再次,根据色差最小原则将目标和背景图像的主色配对;最后,通过计算目标和背景色差最小主色对的色差和熵差来计算目标与背景的融合程度,进而评价目标的伪装效果。仿真实验证明,该方法评价结果与目视观察结果具有较好的一致性。     

一种基于主色聚类的仿造迷彩设计方法

对固定目标实施仿造迷彩可以有效地降低目标的显著性。在设计仿造迷彩时,斑块的颜色和形状是两个最主要的要素。文章选取CIE1976L*a*b*匀色空间对背景的可见光图像进行处理。提出了先使用谱系聚类法获得初始类心,然后用k-均值聚类法提取背景的主色的方法。将提取到的背景主色作为仿造迷彩伪装的颜色,并确定各个主色的覆盖范围作为伪装的图案。最后运用数学形态学方法消除图案中的小杂斑和边缘的毛刺。仿真结果表明生成迷彩的效果比较理想。     

一种实用的火箭尾焰粒子辐射参数计算方法

为了高效计算固体火箭尾焰中粒子的红外辐射规律,基于MIE散射理论建立了辐射特性计算模型,并研究了Al2O3粒子复折射率的计算方法和尾焰中固体粒子尺寸分布律计算模型。并利用上述模型,仿真分析了典型条件下Al2O3粒子的辐射参数。结果表明在仿真条件下尾焰中固体粒子辐射特性主要取决于散射特性,并随粒径增大散射相函数方向性明显增强。最后,利用建立的模型计算了典型条件下某型固体火箭尾焰的红外辐射特性,并通过与权威文献结果对比验证了模型合理性。     

基于亮度与颜色四阈值的尾灯检测算法

提出一种结合常规几何参数及利用亮度、颜色四重阈值进行汽车尾灯检测的算法,以应用于夜间条件下智能汽车追尾预警系统。该算法利用亮度低阈值确定汽车尾灯的疑似区域,利用常规几何参数对上述疑似尾灯区域进行排除,利用红色比例低阈值和亮点比例阈值检测出亮度较高尾灯光斑,利用红色比例高阈值检测出亮度较低的尾灯光斑。实验结果表明,该算法可以快速、准确地检测出夜间的汽车尾灯。     

SBIRS-GEO预警卫星工作机理与探测参数分析

针对SBIRS-GEO预警卫星的工作机理和基本探测能力开展研究。首先从目标探测原理、参数估计原理以及基本工作流程三个方面详细分析了SBIRS-GEO预警卫星工作机理;然后,针对计算预警卫星的基本探测能力,建立了预警卫星探测范围计算模型,并针对星载扫描和凝视两种探测器的工作特点,综合考虑了探测器规模、像元尺寸和衍射极限对分辨率的影响,建立了目标分辨率、扫描探测器目标驻留时间以及凝视探测器瞬时视场覆盖范围等基本探测参数计算模型,进一步结合典型参数开展了仿真分析。该研究可为预警卫星探测效能分析以及系统设计提供参考依据。     

塔型FCM和CIEDE2000的仿造迷彩主色提取方法

为了在设计仿造迷彩时准确提取背景的主色,尝试将CIE 2000色差公式CIEDE2000运用于仿造迷彩主色提取的色差计算,据此进一步提出了结合塔型模糊c-均值聚类(PFCM)算法提取仿造迷彩主色的新方法.在提取背景主色时,首先为背景图像构造金字塔结构,然后对塔的顶层图像使用FCM聚类算法提取聚类中心,最后以上述类心作为初始聚类中心对原图像使用FCM聚类算法提取主色.与其他方法相比,该算法运行效率更高,提取背景主色更准确.     

中红外激光技术研究进展

中红外激光技术在激光通信、遥感技术、光谱分析和军事等方面都有重要的作用.介绍了产生中红外激光的各种方式,综述了其技术特点和进展情况.首先介绍了线性光学方法产生中红外激光的技术,如固体激光器、半导体量子级联激光器、自由电子激光器、化学激光器等的进展;然后对基于物质二阶非线性作用产生中红外激光的光学倍频激光器和光参量激光器的进展进行了介绍;最后讨论了中红外激光技术的现状和发展趋势.     

红外预警卫星直视地表波段选择及探测能力

建立了红外预警卫星直视地表（See-To-Ground,STG）波段探测能力计算模型,并仿真研究了STG最佳探测波段范围以及该波段在导弹预警中可能具备的能力。首先建立了固体、液体导弹尾焰红外辐射模型、地球/大气环境特性模型、点目标辐射通量表观对比度模型、预警卫星系统噪声模型和最低探测高度模型;其次,利用上述模型分析了固体和液体导弹尾焰的表观对比光谱分布规律,认为将STG波段选定为2.86~3.0 m最具合理性;然后,通过分析液体和固体导弹尾焰在该波段的表观对比度光谱随高度的变化规律,初步探讨了STG波段的导弹探测能力;最后,通过分析不同条件下预警卫星对导弹的首次探测高度,系统研究了SBIRS-GEO预警卫星在STG波段的探测能力。研究结果表明:STG波段对固体导弹则具有较强的早期预警能力,而对液体导弹的早期预警能力则相对较弱。     

基于辐射通量表观对比度光谱的红外预警卫星探测波段选择方法

选择合理的探测波段是设计红外预警卫星需要解决的重要问题.提出了一种基于点目标辐射通量表观对比度光谱确定红外预警卫星探测波段的方法.论文首先建立了较完善的火箭尾焰表观对比度光谱计算模型,进一步建模计算了典型液体和固体火箭尾焰在不同高度的红外辐射特性,使用通用大气辐射传输(CART)软件计算了典型大气条件下的地球/大气背景辐射以及不同高度处大气的透过率和路径辐射,在此基础上以典型液体和固体火箭为例,计算了尾焰在不同高度处的辐射通量表观对比度光谱.结果表明:不论液体还是固体火箭,在2.55~2.85μm和4.19~4.48μm波段的辐射通量表观对比度都比较大,红外预警卫星工作波段可以选为上述波段.