成像目标的红外隐身效果评估

装甲车辆红外隐身效果评估是研制新型装甲车辆,提高其生存力和战斗力的关键技术之一.建立了利用识别概率进行装甲车辆隐身效果评估的方法,该方法通过基于目标与背景纹理相似度的红外图像目标识别概率计算模型,计算模拟红外图像中装甲车辆的识别概率.结果表明该评估方法可以对战车的红外隐身效果进行评估,结合目标与背景红外辐射特性模拟软件可以对研制中的新型装甲车辆的红外隐身方案以及现役型号装甲车辆红外隐身改进措施的隐身效果进行评估.     

飞机成像目标的红外隐身效果评估

评估飞机成像目标的红外隐身效果,对飞机红外隐身技术的发展、隐身反隐身作战具有重要的意义。提出了一种飞机成像目标红外隐身效果的评估方法:结合成像探测器工作原理,考虑图像处理各个阶段的算法特点,基于多种图像特征,制定出能反映背景影响和诱饵干扰影响的飞机成像目标红外隐身效果评估指标;通过建立红外成像探测器仿真模型,验证了所制定的评估指标的合理性;最后依据评估指标评估了采用不同隐身技术和施放诱饵干扰对飞机隐身效果的影响,得到了一些对飞机隐身和反隐身具有指导意义的结论。     

红外隐身涂料涂敷效果评估模型研究

随着现代军事光电对抗的日益激烈,通过隐身涂料的涂敷实现目标隐身是提高目标生存和突防能力的有效手段之一.如何提高涂料涂敷的隐身效率,建立有效的涂敷效果评估模型是关键.首先从红外目标识别基本原理出发,给出了涂敷效果评估的基本方法;在此基础上采用复杂目标轮廓相对于传感器的投影面积,确立了目标临界尺寸;根据涂层红外发射比,考虑面元可见性和面积加权因素的影响,计算了伪装目标的热对比度;最后引入传感器系统模糊因子,模拟了目标的红外模糊图像,分析了对目标识别周期标准的影响.多种实验证明,可方便有效地完成涂料涂敷效果量化评估.     

红外目标隐身的计算机仿真

红外目标能否实现隐身决于（１）目标及其所处背景的红外辐射特性（包括传输介质的特性）和（２）红外系统的探测与识别能力，本文介绍了红外目标隐身仿真的基本内容，论述了目标和背景红外源辐射的仿真建模及红外目标隐身软件系统的设计思想和总体规划。     

针对反舰导弹的舰艇红外隐身效果评估方法研究

阐述了舰艇红外隐身效果评估的意义。通过分析影响红外导引头对舰艇进行探测的因素,确定了舰艇红外隐身效果的评估要素和评估准则。根据数学仿真试验和外场试验的特点,提出了舰艇红外隐身效果的数学仿真试验评估方法和外场试验评估方法。以发现概率进行评估便于隐身效果分析。采用数学仿真和外场试验相结合的方法进行评估,可保证评估的全面性和可信度。     

飞行器红外隐身性能评估方法研究

针对飞行器的红外隐身问题,计算了红外辐射在大气中传输的透过率,建立了考虑背景辐射的红外隐身性能评估模型,提出了临界辐射强度的概念,建立了由临界辐射强度和作用距离关系曲线求解红外系统作用距离的方法.在3～5 μm波段和8～12μm波段,计算并分析了温度、相对湿度、大气能见度和海拔高度等大气参数对作用距离的影响.以某型飞行器为例,分析了红外隐身性能,给出了红外辐射强度和作用距离的定量关系.     

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.     

综合相似性在红外目标隐身效果评估中的应用

对于单张红外图像进行隐身效果评估,需要考虑像素点间反映的图像相似特征信息,而单一的相似性度量方法不能够全面准确地反映红外图像间相似性。在对单张红外图像均等分块的基础上,综合考虑了基于图像灰度直方图法、方向梯度直方图特征法、结构相似度法和目标分类4种相似性度量方法的优点,利用主成分分析法确定不同相似性度量方法的权重值,提出了基于综合相似性度量的评估方法。通过各相似性度量方法间横向与纵向的对比,分析不同遮挡情况下目标与背景图像间每种相似性度量方法的平均值和标准差。结果表明:综合相似性度量能够更准确地反映图像间相似性信息,更有效地处理单张红外图像隐身效果评估问题。     

地下目标的红外隐身

建立了地下目标的传热模型，数值模拟了不同掩埋深度及其热特性在２４小时以及３６５天外界温度循环中对地表温度的影响。结合红外技术的最新进展，探讨了地下目标红外隐身的途径。     

基于目标与背景红外辐射对比度的红外隐身效能研究

较深入分析了目标与背景的红外特性,进一步完善了红外辐射对比度计算模型,通过外场实验,采集了目标与背景随时间变化的温度,利用建立的红外隐身效能指标,对普通钢板与相变材料板进行了评估,验证了此红外隐身效能评估方法的可行性.     

涂层光电隐身效果评估方法研究

根据目标搜索模型和现代图像处理理论，提出了基于灰度直方图、灰度共生矩阵和灰度-梯度共生矩阵的整体相似系数和局部相似系数，并以此作为评价涂层光电隐身效果的两个重要参数，实验结果验证了结论的正确性．     

基于主成分分析的目标热红外伪装效果评价研究

为解决目标热红外伪装效果评价主观性强、量化分析不全面等问题,综合提取了温度、纹理、形状及统计4类一级指标,并细分提取10个二级指标,建立评价指标体系。针对多属性决策问题权重难以客观确定的缺陷,运用PCA对评价指标进行主成分分析,降维处理后选取影响热红外伪装效果的主成分因子,计算综合分值并排序。利用该算法对在不同时间和背景下的坦克模型热红外伪装效果进行评价,结果表明该算法对目标热红外伪装效果评价行之有效,可为指挥员判别热红外伪装方案优劣提供决策参考。     

动态下红外热释电传感器的目标定位方法

为了提高热释电传感器的探测灵敏度,拓宽其传统使用范围,提出了一种动态下热释电传感器发现人体目标并测向测距的新型使用方法。该方法大大扩展了热释电传感器的探测范围,根据波形能准确判定目标的方向,利用经验值推断出人体的目标距离。该系统采用热释电红外传感器作为探测器,创新运用红外透镜代替传统用法中的菲涅耳透镜,在步进电机的匀速带动下,单片机记录测量区域的原始红外波形(在环境基本不变且没有目标进入的情况下,波形具有一定规律且基本保持不变);目标进入测量区域内时将引起原始规律变化,单片机利用帧间差分法求出变化的波形,判断目标有无及方向、距离等结果。与热释电传感器的传统使用方法相比,该方法具有反应迅速、探测灵敏、探测范围大、可测向测距等新特点,大大拓宽了热释电传感器的使用范围,进一步提升了其在安防和智能家居系统中的应用。     

光谱仪在发动机红外隐身测评中的应用研究

航空发动机红外辐射特征台架测试试验数据可用以评估发动机的红外辐射特性指标达标情况,进而优化改善隐身措施。光谱辐射计既可获取发动机的光谱分布,也可获取所需波段区间的积分辐射强度数据,本文研究了SR5000N光谱辐射计在发动机红外辐射特征台架测试试验中的应用,分析测试中的误差源产生机理,提出光谱测试误差控制措施;针对非充满视场条件下的发动红外辐射特征测试,提出黑体视场占比相当的光谱标定方法,标定结果同热图像测试结果一致,表明该方法的正确性,分析了不同标定条件下标定结果的差异性,得到了标定条件对标定结果影响较小的结论,减小了标定限制,拓宽了光谱测试的工程应用范围。     

动态热释电传感器网络目标跟踪技术研究

提出了一种动态热释电红外辐射传感器网络的目 标 跟踪方法,使热释电传感器在运动状态下进行目标探测,通过采集、分析 动态热释电传感器输出的信号特征可得到目标的角度信息;使用传感器网络目标定位数 学模型, 对多个节点的信息进行融合即可实现运动目标的定位及跟踪,并有效解决了热释电 探测距离及探测角度的矛盾问题。实验表明,所提方法可在大范围对目标进行定时监控及自 主跟踪,在探测范围及灵敏度、定位精度 等方面具有很大优势。     

红外隐身涂层发射率预测模型

针对红外隐身涂层发射率受颜料形状和涂层微结构等参数影响的问题,建立了基于有效介质理论和Kubelka-Munk理论的红外隐身涂层发射率预测模型.采用了Maxwell-Garnett有效介质近似模型,以Al作为颜料粒子,计算得到了含有空气和球形Al粒子的涂层等效折射率与波长的关系.从电磁波与颜料相互作用的机理出发,对涂层结构材料内部的后向散射效应进行了研究,结合几何光学理论计算了涂层的散射系数和吸收系数,以ZnS作为颜料粒子,定量分析了颜料形状和微结构参数对涂层发射率的影响,得出了涂层发射率与颜料粒子半径、体积百分比、等效折射率的关系.计算结果表明:该模型对红外隐身涂层的制备具有一定的指导作用.     

低发射率材料红外隐身效果研究

为了探究Al-Sr10具有低光泽属性的本质,对该材料进行X射线衍射、X射线能量色散谱、面扫元素分析、8~14 μm红外发射率、光泽度及400~760 nm可见光反射率测试。并采用高能球磨法制备该颜填料,通过扫描电子显微镜等手段探究Al-Sr10颜填料的组分、形态和光学性能随球磨时间的变化。结果表明,Al-Sr10表面易氧化形成灰黑色氧化锶,以及固溶体中的锶元素产生等离激元效应共同作用导致材料消光;Al-Sr10颜填料的物相不会随球磨时间变化,在一定时间内,材料的片状化程度、发射率和光泽度性能随时间的延长得到改善,其中球磨15 h后的颜填料其片状化程度高,发射率低至0.123,光泽度低至3.8。     

基于光子晶体结构的双红外隐身涂层设计

为减少目标暴露,针对红外探测器3 000~5 000 nm和8 000~14 000 nm的工作波长,选用常见的LiF和Si为介质,并在考虑各自色散关系的基础上,设计了具有光子晶体结构的隐身射涂层。结果表明:当两介质各取4层、其几何厚度分别为1 400 nm和870 nm时,涂层分别在8 000~14 000 nm和3 000~5 000 nm的范围内有一个主、次带隙,主带隙的透射率为零,而次带隙中有两个尖锐的透射峰。当两介质的几何厚度增加,带隙红移,宽度增加,次带隙的平均透射率也增加,反之亦然。当涂层层数为6时,该涂层已在上述波长范围内形成了相应的带隙,介质层数再增加,带隙没有实质性的变化。对于角度入射涂层具有较好的角度宽容度。该结构的涂层可用于重要目标的红外隐身。