固体微粒遮蔽的红外突防措施分析

随着弹道导弹防御系统对弹道导弹中段弹头的发现、识别跟踪和拦截能力的不断提高,针对中段弹头突防措施的研究越来越重要.针对采用固体微粒进行红外遮蔽这种突防措施进行了探索,建立了气体携带固体微粒的喷射过程数学模型,利用数值求解方法得出了喷射过程中气体及固体颗粒在弹头周围空间的瞬态浓度分布,计算了其红外遮蔽效果.研究结果表明:...     

换热网络的最优设计

基于Ｌｉｎｎｈｏｆｆ的Ｐｉｎｃｈ－Ｐｏｉｎｔ方法，提出外加冷热负荷最小费用模型，该模型在获得最小费用的同时，可确定外加冷热负荷的数目及其流量，并在此基础上提出了换热网络最小建造费用的数学模型，并与换热网络最小单元数模型进行分析比较，结果证明，求解换热网络的最低建造费用更具有实际意义。     

一种基于有限测点数据的地面目标瞬态温度场快速预测方法

传统的地面目标红外辐射特性研究方法有理论建模分析法和外场测试法。由于大部分的理论建模计算量庞大，无法满足实时计算；外场测试往往成本较高，无法获得任意时刻地面目标整体的红外辐射特性。典型部位温度可以实时获得，但如何布置传感器使其更好地反映和预测整体的温度分布需要开展研究。文中引入本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法对两种地面目标的温度场进行模态分析，建立两种地面目标的温度场降阶模型，利用降阶模型实现地面目标温度场的快速预测；将温度场的降阶模型与QR (orthogonal right triangular)分解算法结合，确定最佳传感器测量位置，实现对两种地面目标温度场的预测。研究结果表明，无论是POD温度场降阶模型还是通过QR分解算法得到的最佳传感器测量数据进行预测，二者的精度均较高，正方腔体的平均绝对误差均小于1.5 K，模型坦克的平均绝对误差均小于2.5 K。通过分解算法得到的最佳传感器测量数据进行预测效率更高，未来可利用该方法预测目标红外特性，从而支撑目标规避或伪装方案的制定。     

基于偏振测量的粗糙表面参数反演方法

材料的复折射率是计算偏振度时不可缺少的物理参数。由于直接测量复折射率较为困难,在现有的粗糙表面偏振双向反射分布函数（polarized Bidirectional Reflectance Distribution Function,pBRDF）的基础上,推导了材料的偏振反射率表达式,提出了入射光线为线性偏振时材料表面参数的反演方法,提高了复折射率计算的适用性。反演结果与文献中参考值的对比表明,该反演方法具有较高的可靠性。     

水陆坦克红外辐射特性仿真研究

随着红外成像制导技术的发展,水陆坦克受到的威胁日益严重.分析了影响水陆坦克红外特征的因素,对海面背景中水陆坦克的温度场和红外辐射场的理论模型进行了研究,得到了计算机模拟的完整方程组,并对某型水陆坦克的温度场和辐射特性进行了模拟,计算结果与真实场景吻合较好.     

红外动态景象产生器的薄膜技术

Bly Cells的红外动态景象产生器的响应速度和空间分辨率是制约其应用的两个关键因素,并由其主要部件--转换薄膜的动态特性和空间特性所确定.以Bly Cell型薄膜红外动态景象产生器转换薄膜为研究对象,根据转换薄膜的工作原理,建立了它的动态温度分布模型,计算了其在环形脉冲源作用下的不同时刻温度场及其温度变化特性,分析了转换薄膜的动态特性和空间特性.计算结果表明,导热系数和密度越小,薄膜的表面发射率越大,则其时间响应越快;导热系数、密度、发射率越小,空间分辨率越高.     

基于微结构的光谱特征控制技术

制导武器的发展,对目标的隐身以及多波段隐身提出了更高的要求.提出了通过控制目标表面的微结构来控制目标表面光谱特性的一种新技术.利用麦克斯韦电磁场理论,建立了表面微结构与表面光谱特性关系的理论模型,研究了不同材料以及材料表面微结构对光谱特征的影响,并对微结构光谱特征控制技术在红外隐身中应用的可能性进行了分析.研究结果表明:通过控制目标表面的微结构,可以达到控制目标光谱特征的目的,实现目标的红外隐身,为目标的隐身设计提供了一种新思路.     

坦克炮管温度场的有限元计算

应用有限元离散结构建立了具有太阳辐射、对流及射击过程对坦克炮管影响温度场的简化模型,对仅受太阳辐射以及太阳辐射与发射过程相耦合的炮管温度场进行了计算,求得炮管径向和轴向的温度一时间曲线,并分析了炮管外表面温度的变化规律。本模型的仿真结果与测试结果基本吻合,该模型对坦克的红外热像建模、红外识别及红外隐身设计以及射击修正具有实用价值。     

基于降维思想的红外辐射特性快速算法研究

为加快地面车辆等复杂目标温度和红外辐射计算的速度,提出了一种基于降维思想求解三维瞬态热传导方程的方法.将三维瞬态热传导方程的求解简化为二维热传导方程和一维热传导方程的耦合数值求解,来加快温度的求解速度,从而快速求解目标的红外辐射特性.数值模拟表明:该算法有很好的精确性,与传统的求解方法相比明显地加快了计算速度,对快速预...     

液氮冷屏蔽罩对弹道导弹红外特性抑制的分析

为了获得液氮冷屏蔽罩对弹道导弹中段弹头红外辐射特性的抑制效果,研究了液氮冷屏蔽罩内的流动与换热机理,综合考虑各种影响弹头与冷屏蔽罩温度分布和红外辐射特征的因素,建立了用于中段弹头的冷屏蔽罩温度与红外辐射模型,得到了冷屏蔽罩外表面与内部流体的温度分布以及红外辐射亮度,分析了冷屏蔽罩的红外辐射抑制效果.计算结果表明,冷屏蔽罩可有效降低弹道导弹中段弹头的红外辐射特征.