空间目标红外辐射和可见光反射特征的控制技术

为了实现对空间目标红外辐射及可见光反射特征的控制,提出了将低温真空多层绝热薄膜结构应用于空间目标红外辐射控制的方法及多面体结构镜面表面设计方法.通过对模型进行分析及计算,利用低温真空多层绝热薄膜结构可极大幅度地降低空间目标的红外辐射通量,减小被探测概率;利用多面体结构镜面表面设计方法可控制空间目标表面的可见光反射特征,减小其被可见光探测器探测的概率.实验结果表明,将两种方法综合应用于空间目标光谱辐射特征控制技术中,可有效控制目标的红外及可见光光谱辐射特征,提高目标的空间对抗能力.     

红外成像技术及其应用

介绍了红外成像技术的发展现状及其系统组成,比较了主动成像和被动成像及光机扫描成像和凝视成像的区别,分析了应用红外成像技术对空间弱目标探测中杂散辐射的来源、影响及其抑制措施.最后给出了红外成像技术在安防监控、医学诊断和工业检测方面的应用.     

弹头壁面温度场建模及红外辐射特性研究

空间目标红外信号难以进行实测,主要依靠建模仿真得到．通过建立飞行于弹道中段目标的壁面温度场模型,以弹头及两种诱饵为仿真对象,考虑表面材料及内热源对弹头温度的影响,采用有限体积法求解壁面空间温度场分布,得到了全弹道内表面平均温度及辐射度变化规律．进一步分析目标对环境辐射的反射,计算了目标的辐射光谱分布．仿真分析表明,弹头及诱饵间表面温度分布、辐射度变化率、光谱分布均有很大差异,为红外探测识别提供了基本参数和理论依据．     

乘波体高超声速导弹的天基红外可探测性分析

以轨道高度1500 km的近地轨道红外探测平台为例,对天基红外在临界探测模式下乘波体高超声速导弹探测性能进行了模型量化分析．首先分析了乘波体高超声速导弹的气动特性和红外辐射特性;然后结合大气传输模型和探测器模型,分析了天基红外临界观测模式下不同极限探测距离和极限信噪比的天基红外乘波体高超声速导弹预警探测能力;最后以美国STSS LEO星座参数为例,对临界探测模式下的模拟成像进行分析,给出在最接近其真实极限信噪比条件下的探测盲区分布．分析结果表明：在临界观测模式下,当探测器的极限信噪比为5时,速度为10 Ma、高度为40km的乘波体高超声速导弹逃脱近地轨道天基红外探测的概率高达67%.     

反向蒙特卡罗法模拟参与性介质中热辐射传递

为解决传统蒙特卡罗法结果收敛时间长的问题,当仅需要了解某个指定位置和方向的信息时,提出了反向蒙特卡罗法替代方法．该反向运算法则与传统的蒙特卡罗法类似,除了能束射线反向跟踪外．能束的传播是从探测位置到参与性介质中,而不是从像传统的蒙特卡罗法从源到探测位置处．利用反向蒙特卡罗法模拟计算一维和二维的热辐射传递问题,并且与相关文献进行比较,结果吻合较好．     

空间目标红外辐射图像仿真研究

介绍了大气层外空间目标动态红外图像仿真的实现.对空间目标进行了几何建模.在此基础上,着重研究了空间目标的红外辐射特性,建立了空间目标外表面的红外热辐射模型,并将计算结果量化,形成灰度值.最后,利用计算机图形学的方法生成了空间目标红外图像.     

航天器温度场的蒙特卡罗法计算

将蒙特卡罗法与热网络法相结合来求解航天器的温度场,采用蒙特卡罗法计算热网络节点间的红外辐射网络系数和表面单元的太阳光辐射传递系数,以消除角系数计算中的不合理假设,在此基础上,编制了计算辐射传递系数和求解热网络方程组的计算软件;结合由NEVADA软件得出的外热流数据,对某卫星平台的热设计方案进行了稳态温度场计算分析,经研究发现,将蒙特卡罗法与热网络法相结合对系统的复杂结构和部件表面的辐射特性有很好的适应性,但计算量较大。     

红外探测系统中探测波段的选择对比分析

针对常用的中波和长波红外探测系统,从分析目标的热辐射特性、背景的辐射特性、以及由目标到红外探测器的前向光学通道的传递函数性能,对光电探测系统的短波红外和长波红外探测系统能力进行分析、计算和比较,科学剖析中波和长波红外探测各自的技术优势和适用范围,为设备论证中成像器件合理选型及试验任务中捕获跟踪提供理论依据。     

覆盖多种材料的复杂目标LRCS计算

提出了计算覆盖多种材料复杂目标的激光雷达散射截面的可视化方法．使用颜色标签建立含材料信息的目标模型,通过颜色标签成像计算目标的单站激光雷达散射截面,附加双向遮挡成像计算目标的双站激光雷达散射截面．讨论了目标覆盖不同材料及用蒙特卡罗方法模拟表面涂漆脱落情况下的激光雷达散射截面的差异．结果表明,计算方法直观、快速,具有实际应用价值．     

预警机红外辐射特性研究

为了研究预警机的红外辐射特征,建立了预警机红外辐射简化模型,计算了预警机各主要辐射源温度及峰值波长.以预警机蒙皮、发动机尾喷管、发动机尾焰以及雷达发射机通风口为主要红外辐射源,以E-2"鹰眼2000"预警机为例,计算了预警机在8～12 μm波段不同探测方向的红外辐射强度,并对计算结果进行分析,可为红外告警系统探测或红外制导武器攻击预警机的研究打基础.     

矿车红外探测报警系统研制

在煤矿井下 ,矿工常常违章乘坐空矿车 ,因而人身伤亡事故时有发生 .为了避免此类事故 ,根据红外检测原理研制了被动式红外探测报警系统 ,以此对矿车里的人体目标进行检测 ,并作出声、光报警 .文章介绍了被动式红外探测技术的原理 ;阐述了矿车红外探测报警系统的设计方法 ,包括红外探测器的选用、工作波段的确定、光学系统设计、探测视场角计算和红外电子电路设计等 ;此外 ,还分析了井下各种环境因素对探测效果的影响 .实验室模拟试验和生产现场应用试验均表明 ,该探测报警系统的目标分辨率高 ,可靠性好 ,探测报警效果令人满意     

Geometry model construction in infrared image theory simulation of buildings

Geometric model construction is the basis of infrared image theory simulation. Taking the construction of the geometric model of one building in Harbin as an example, this paper analyzes the theoretical groundings of simplification and principles of geometric model construction of buildings. It then discusses some particular treatment methods in calculating the radiation transfer coefficient in geometric model construction using the Monte Carlo Method.     

Semi-random simulation method for calculating 3-D radiation transfer problems in cavity

One of the most important issues in inertial confinement fusion (ICF) is to study the uniformity of the radiation field around the implosion pellet containing fuel.To this end,a numerical method linking Monte Carlo with iteration method is presented for calculating the radiation transfer problems in a cavity.The detail of the calculation scheme is described and some numerical examples are also given.     

基于多传感器信息融合的多目标跟踪与仿真研究

针对战场目标跟踪中雷达获得的目标角度精度低的问题,引入了高精度的红外方位探测信息进行关联,用以修正融合航迹点的方位角;建立了基于坐标变换和自适应α-β滤波的数据关联快速算法模型;进行了模拟战场实际目标的仿真试验。仿真结果显示：雷达与红外数据关联融合后,目标方位角和俯仰角的最大误差分别为6 mrad和5 mrad。表明该算法充分利用了红外与雷达的互补性,能很好地跟踪目标,达到了降低目标航迹的方位角和俯仰角跟踪误差的目的,使航迹状态估计更加精确。     

低轨道红外地球模拟器设计

大型地球模拟器是标校红外地球敏感器的重要设备和仪器,本文针对低轨道地球模拟器的方案进行了设计,通过理论分析确定了描述地球张角大小的光阑尺寸和描述地球红外光谱辐射的黑体热源温度范围,为保证黑体热源表面的温差范围不大于±1.5℃,采用了多点反馈式温度控制的方法,该方法满足了大型地球模拟器红外辐射面源的技术要求。     

基于大气修正的目标红外辐射测量

目标红外辐射测量是目标特性获取和目标识别的重要手段之一。在大气中测量目标辐射特性时,需要考虑目标与红外测量系统之间的大气透过率和程辐射。建立了大气中目标辐射测量模型,分析了辐射测量精度。利用长波红外相机对ISDC黑体进行了红外辐射测量实验,并利用MODTRAN软件计算大气透过率和程辐射,对测量数据进行大气修正。实验结果显示,目标辐射反演精度在9.5%～12.3%左右。     

Monte Carlo法模拟CFRP加固梁的抗弯可靠度

根据可靠性理论，编制了基于Marlab软件的Monte Carl。计算程序，直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组，从而使编程过程大为简化，解决了Monte Carl。直接抽样困难的难题。通过对16根CFRP加固混凝土实验粱受弯实验，得到了随机变量的统计参量。采用基于Marlab的Monte Carlo法完成了对CFRP加固混凝土梁抗弯可靠度的数值模拟。结果表明，计算可靠指标与基于实验的AEOSM法计算可靠指标一致，且计算简便快捷。     

Quantitative description of infrared radiation characteristics for solid materials subjected to external loading

Based on the thermodynamics theory and physical micro-properties of solid materials subjected to external loading at room temperature, a formula of calculating temperature difference of infrared radiation in terms of the sum of three principal strains was deduced to quantitatively investigate the infrared radiation characteristics in test. Two typical specimens, the three-point bending beam and the disc pressed in diameter, were tested and their principal strains were calculated by finite element method in order to obtain the temperature differences of infrared radiation. Numerical results are in a good agreement with test results, which verifies the validity of the formula of calculating temperature differences of infrared radiation and the model of quantitatively describing the infrared radiation characteristics of solid materials, and reveals the corresponding inner physical mechanism.     

运动目标序列图象的产生

本文在叙述一个三维体素模型XDGM的基础上,讨论了运动目标序列图象产生的方法。在研究了目标的可见光辐射特性和红外辐射特性之后,给出了产生目标可见光和红外序列图象的方法。最后,给出了一些运动目标序列图象的示例。