海雾中舰载红外系统有效探测距离的求解模型

为了精准研究舰载红外系统在海雾条件下的探测能力,提高舰载防御系统在复杂条件下的作战使用效率,在对红外系统工作原理和实际装备使用情况进行深入调查研究的基础上,提出了以两步计算法来求取舰载红外系统在海雾中的有效探测距离。首先,根据海雾强度水平先行求出红外传感器的理论探测距离,然后对探测能力指数进行了定义并根据计算结果判断是否需要用探测能力指数二次计算有效探测距离。探测能力指数模型综合考虑了人、海洋环境和设备三方交互影响的因素,以判断矩阵合理确定各方权重,较好地解决了单纯依靠海雾信息进行计算而出现的失灵问题。     

海面导弹中波红外辐射计算

介绍了一种红外系统对海面低空飞行导弹最大探测距离的计算方法,建立了以涡喷发动机为动力的导弹全向中波红外辐射和海面水平传输计算模型,针对导弹中波红外辐射及其在大气中的传输衰减和红外探测器对导弹红外辐射的响应在不同波长时皆为非均匀的特性,提出了将导弹在3～5 μm波段的红外辐射分成若干小区间计算,与对应小区间大气的海面水平传输衰减和红外探测器光谱响应曲线相对值综合后,计算红外探测系统对导弹最大探测距离的方法.最后,将理论计算结果与试验测试数据进行了对比,结果显示理论计算结果与试验测试结果有较好的一致性.     

红外导引头对中段战术弹道导弹目标的探测距离估算

针对战术弹道导弹(TBM)中段的弹道特性,建立了TBM在中段的温度计算模型和红外辐射计算模型.在红外辐射的大气传输理论基础上,综合考虑大气吸收和散射因素,分析了大气衰减对红外辐射的影响,得到了大气衰减作用下的目标辐射模型.在此基础上,建立了红外导引头对目标的探测距离计算模型;最后,在假定的仿真条件下,利用模型计算得到采用3～5 μm和8～12 μm双频段的红外导引头对中段TBM目标的作用距离为810 km,该结论可为反导拦截弹的设计提供数据支持.     

舰载红外警戒系统应用及对策

本文论述了舰载红外警戒系统的特点、应用、发展及其在现代海战中的地位。介绍了典型舰载红外警戒系统的技术现状及装备情况，并提出了在军事战争准备中加强舰载红外警戒系统研究的对策。     

红外导引头大气层内探测能力的仿真分析

讨论了３ ～５μｍ 波段范围内窗口辐射及大气噪声的分布情况,指出３－３ ～３－６μｍ 为红外导引头工作的理想波段。对大气透过率和天空背景辐射进行了初步分析,指出高度为其最主要影响因素。采用信噪比来表征导引头系统的探测能力,进行了导引头相关参数的评估和初始化,仿真表明影响导引头探测能力的主要噪声来自光学系统本身,大气透过率对红外导引头探测能力有着直接的影响。     

先进的舰载红外警戒系统

舰载红外警戒系统是一种高分辨率、高灵敏度、远距离的热探测系统,主要用于探索跟踪掠海导弹、俯冲式导弹、反舰飞机等各种来自空中及海面的威胁目标。本文阐述了红外警戒系统的战斗使命,战术技术指标,系统组成,工作方式及关键部件。重点介绍了美国与加拿大联合研制的AN/SAR-8红外搜索与跟踪系统和法国研制的SPIRAL自动红外监视系统。     

舰载红外成像探测跟踪系统仿真研究

仿真研究由目标、背景、大气传输和传感器四部分组成．在对目标辐射度的分析中,研究目标温度和发射率的计算方法．计算背景辐射时,重点考虑了海水本身的热辐射特性,并将天空背景的辐射等价于探测器路径上的大气辐射．对大气中的传输研究采用了LOWTRAN模型．仿真中考虑了传感器的影响,包括光学系统和红外探测器．在动态图像生成过程中,采用了多媒体定时器实现了仿真的实时性．仿真的结果可以减少外场试验的次数,从而节省大量试验费用．     

星载红外探测对比度的计算与分析

推导了星载红外探测在地面、大气双背景下探测器处的辐射照度对比度计算公式,计算了目标在不同温度、不同高度的目标与背景的绝对对比度和相对对比度。分析指出:随着目标温度、高度增加,在波长大于2.5 m 区域绝对对比度与相对对比度相应增大,目标高度越高,同等距离下对比度随目标高度的变化越小;波长小于2.5 m 需考虑太阳的影响;当目标在0 km 高度时,2.9~4.1 m 波段为最佳探测波段,随着目标高度的增加,可用探测波段范围增大,峰值波长向短波方向微移,当目标高度大于10 km 时,相对对比度峰值在2.6~2.8 m 之间;距离地面越近,大气对红外辐射的衰减越大。     

反舰导弹红外辐射特性的建模与仿真

研究了以涡喷发动机为动力的反舰导弹的中波红外辐射特性。分别建立了反舰导弹尾喷口、尾焰和蒙皮辐射强度的计算模型,并考虑了尾焰对尾喷口辐射和尾焰辐射的影响。通过MODRTAN软件分析了3～5 μm波段大气红外辐射的衰减特性。最后,将所建模型的理论计算结果与试验结果进行了比较。结果表明,建立的计算模型和方法能较好地模拟不同探测角度下反舰导弹的红外辐射特性。     

热红外成像系统对目标的探测能力分析

本文通过对红外热成像系统的ＭＲＴＤ在实用条件下的修正，提出了实际计算目标探测概率的具体方法和步骤。     

弹道导弹中段红外辐射特性数学建模与仿真

针对TBM中段的弹道特性,根据热平衡理论建立了TBM在中段的温度计算模型,然后根据普朗克定律建立了目标红外辐射计算模型;在红外辐射的大气传输理论基础上,综合考虑大气吸收、散射及气象条件等各种因素,分析了大气衰减对红外辐射的影响建立了大气透过率的计算模型,得到了大气衰减作用下的目标辐射模型;最后,在假定的仿真条件下,利用模型计算了两种波段下目标红外辐射强度、大气光谱透过率以及经过大气衰减后的红外辐射强度,并对计算结果进行了分析,结果表明,这是一种计算TBM中段红外辐射的有效方法.     

大气参数对目标红外可测度的影响分析

首先定义了一个反映目标可探测程度的物理量--可测度,目标的可测度值越大,表明它越容易被探测到.然后通过目标及大气辐射和传输计算,分析了温度、压强、相对湿度、能见度等参数的变化,对空中目标的红外可测度的影响.计算结果表明:大气的温度和能见度对目标可测度有很大的影响.大气温度愈高,目标可测度值愈大;能见度越好,目标越容易被探测到.大气湿度和压强对目标可测度的影响较小:目标可测度值随大气湿度和压强的增大而略有减小.     

基于OpenGL的飞行场景红外仿真

在现代化战争中,红外探测与制导技术的使用已越来越广泛,因此如何实时生成战场环境的红外图像就变得非常重要。在Visual C++6.0环境中,利用OpenGL构建了可见光飞行场景;主要基于红外辐射相关理论,对场景中的目标和背景模型进行了红外辐射特性分析,并计算出了各部分模型面元的红外辐射强度;同时使用LOWTRAN7软件分析了大气衰减的影响,并通过灰度量化和OpenGL渲染技术构建了一种实时、动态的飞行场景红外仿真系统。试验结果表明,该系统能够实时生成飞行目标在不同红外波段及不同大气环境影响下的红外图像。     

大气传输效应对红外成像仿真的影响

大气传输效应是制约红外成像系统的关键因素,从大气传输效应的几个方面进行了分析,研究了影响大气传输的几个因素的计算模型,并进行了相应的仿真,分析了大气传输效应对成像系统的探测距离带来的影响,指出在论证和研制红外成像系统的过程中,必须要考虑大气传输特性对其性能的影响。     

影响红外目标探测亮度的因素

文中就红外目标探测实验中,目标辐射亮度随作用距离增加而增强的现象提出问题。以红外探测亮度方程为理论基础,利用大气辐射传输软件LOWTRAN,对目标与背景的红外辐射亮度、路径辐射亮度、路径透过率、距离和有效作用面积等影响红外目标探测亮度的各项因素进行了深入的分析。结果表明, 随着作用距离的增加, 背景辐射亮度增加在所有影响探测亮度的因素中占据主导地位,最终使得目标辐射亮度增加。通过文中的分析,合理解释了实验现象,对于设计红外探测系统、跟踪系统的目标提取算法具有十分重要的意义。     

飞机红外辐射特征仿真研究

真实有效的飞机辐射特征,不仅可以提高导弹的抗干扰能力,还有利于拟定合理有效的防御策略,提高飞机的生存力。基于辐射特征考虑,建立了飞机尾喷口、尾焰、蒙皮以及机体反射的辐射模型;引入大气传输模型,定义了波段平均透过率;通过模型仿真,定性地分析了排气系统(尾喷口、尾焰模型联立)和蒙皮的红外辐射分布规律。将排气系统和蒙皮辐射模型代入大气传输模型之中,分析了飞机红外辐射的高度特性。通过对比仿真与实测结果,验证模型的可靠性。     

红外系统的跟踪伺服控制设计

根据具体的红外系统,详细地介绍了基于微处理器控制的全数字伺服系统的设计原理,描述了主程序流程及其控制功能.     

红外成像实时仿真中大气透射率的计算与分析

考虑到当前国内外红外成像实时仿真中大气透射率计算方法的一些不足,本文根据透射率计算的实时性和准确性的要求,提出了一种用以计算红外成像实时仿真中大气透射率的新的计算方法,并用Visual C 6．0对算法进行了仿真实现;通过不同条件下大气透射率计算的红外仿真及试验评估,证明该算法具有很好的可行性。     

红外辐射大气透射率求解模型的建立与分析

红外辐射大气透射率对目标辐射的测量精度影响很大。分析了红外辐射在大气中的传输衰减,建立了红外辐射大气透射率的求解模型。利用编制的红外辐射大气透射率计算程序研究了特定辐射路径下的大气透射率在一日内的变化情况,对不同气象条件和辐射路径下的大气透射率进行了计算,研究了大气温度、相对湿度、路径起始高度、辐射路程、天顶角对大气透射率的影响,并对计算结果进行了分析。计算结果对精确计算红外辐射大气透射率和研究气象条件、路径几何参数对红外辐射大气透射率的影响具有一定的指导意义。