基于改进Delaunay三角剖分的空间目标红外辐射成像方法

空间目标的红外成像仿真技术在军事国防、空间探测等领域都具有重要意义。本文提出了一种基于改进Delaunay三角剖分的空间目标红外辐射成像方法。此方法首先根据空间目标热平衡方程,利用节点网络法求解出目标的各节点温度,然后利用STK得出探测器、目标、地球与太阳的位置关系,随后由目标节点温度求得目标红外辐射强度,最后采用提出的改进Delaunay三角剖分的方法重建目标得到红外图像。本文以某卫星为例进行了成像仿真实验,实验验证了本文成像方法的有效性与高效性,对空间目标的红外探测与识别具有重要价值。     

2m长As-Se-Te玻璃红外光纤传像束

文中介绍了传输 2～ 12 μmAs Se Te玻璃红外光纤所用原料提纯和玻璃熔制工艺改进的方法。分析了损耗、填充系数K和面反射对透过率的影响。将制备出的红外玻璃光纤 ,用WQF 4 0 0傅里叶变换红外光纤光谱仪测试其损耗 ,光纤损耗值明显降低。把单丝直径 φ≤ 80 μm的As Se Te玻璃光纤制成 10 0像元× 10 0像元、长度为 2m的传像束。前、后两端分别配置可调焦的红外透镜 ,入端对准 5m处 4 0 0℃黑体炉 φ =3mm的小孔 ,出端与热像仪连接 ,经过光学扫描和信号处理后 ,在计算机屏幕上显示出圆形的黑体热像。结果表明 ,在特殊环境中用As Se Te玻璃红外传像束 ,传输热像是最佳设计方案之一。     

图像恢复算法目标获取有效性的评估方法

提出一种新的以目标获取为目的的全流程性能评估方法,综合分析目标场景、点扩展函数大小、算法主控参数等因素对恢复后的目标可检测性的影响,引入正交试验设计来充分覆盖数据空间和控制试验规模,进行多因素、多水平试验与分析。试验结果表明：提出的评价指标和方法既利于评估图像恢复算法对目标获取的有效性,也能指出算法需要改进的方向。     

高速导弹光学头罩侧窗口制冷效果分析

高速导弹具有大气层内外作战、高速高加速、高精度光学探测等特点,特别是它在稠密大气层内高超声速飞行２时,在红外探测窗口附近形成复杂的高超声速流场,带来严重的气动效应。文章首先介绍了光学侧窗口的主要技术指标要求和所面临的所动热环境,在此基础上对内冷、外冷效果进行了理论计算和风洞实验的验证。     

无规则非均匀折射率场描述

在大气或流动介质中的折射率分布是无规则非均匀的，由于流动和温度变化的影响，无法用通常的梯度折射率公式来描述。提出采用自适应网格方法来描述无规则非均匀折射率场，将数据以动态八叉树结构存放在内存中，给出了网格划分的折射率判据和折射率梯度判据，并采用插值法来计算光线传播路径上的折射率和折射率梯度。以一种可以用公式描述的梯度折射率棒为例，在折射率阈值为0.005、折射率梯度阈值为0.000 5的条件下，建立了自适应网格并求出了一些位置处的折射率及其梯度，计算结果的均方根误差小于7×10－5，可以用于光线追迹。     

高速湍流流场气动光学传输效应研究

高速飞行器在大气层中高速飞行时,其头罩表面受大气气流的影响产生严重的气动光学效应。头罩周围湍流流场的高频变化,将影响来自目标的红外辐射光线的传输,使导引头成像器中目标图像产生模糊、抖动、偏移和能量衰减,给红外成像末制导带来不利影响,降低导引头对目标的探测、跟踪与识别能力,进而影响末制导精度。以红外成像制导技术在高速拦截器上的应用需求为背景,进行了高速湍流流场光学传榆效应理论计算基本方法的分析,介绍了建立的数学模型和仿真软件,最后给出了典型状态下的计算结果。     

高速飞行器红外制冷头罩设计

高速飞行器在大气层内高速飞行时，其头罩表面受大气气流的影响产生严重的气动光学效应。为了降低气动加热对头罩和侧窗结构材料的强度与刚度的影响，从侧窗制冷方式选择与设计、侧窗材料选择与设计、罩体材料选择与设计等方面进行研究，设计出了高速飞行器光学制冷头罩。     

基于泰勒级数展开的图像质心和角度偏移识别算法

为了解决气动光学效应所引起的红外图像偏移问题,文中采用图像离散模型泰勒级数展开的方法解决成像系统与真实目标相对运动造成的图像小变量质心偏移和角度偏移的识别运算。该方法仅使用两幅图像的数据参与运算且避免了图像质心的位置计算,处理结果表明该方法能够快速有效地计算出图像偏移参数量的数值。     

上升段气动加热对飞行中段高速飞行器红外辐射特性影响分析EI北大核心CSCD

飞行中段高速飞行器红外辐射特性是对其进行红外探测、识别及跟踪的基础。飞行中段高速飞行器红外辐射与表面温度密切相关,而飞行器表面温度又与上升段气动加热、空间环境热辐射、防热材料结构等有关,特别是上升段气动加热对飞行中段飞行器红外辐射的影响不容忽视。为获得复杂环境背景下高速飞行器在飞行中段的红外辐射,综合考虑上升段气动加热、环境辐射加热、表面辐射散热和结构热传导等主要因素影响,采用气动热工程计算模型、空间辐射加热、一维多层热传导计算方法,建立了高速飞行器红外辐射分析技术,实现了气动加热、环境辐射加热、自身辐射散热、结构热传导等多种主要因素影响下的高速飞行器飞行中段温度场和红外辐射分析。结果表明:上升段的气动加热会对飞行中段的高速飞行器红外辐射产生较大影响;在飞行中段,飞行器在长波8~12μm波段的红外辐射强度明显大于在中波3~5μm波段的红外辐射强度,选择8~12μm波段更有利于对飞行中段高速飞行器的探测。