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。     

一种红外探测与跟踪系统的仿真设计和实现

介绍了一种基于舰载平台的双波段红外探测与跟踪系统仿真的设计与实现 ,其目的是为舰载指控系统数据融合提供目标信息。该仿真包括目标与背景辐射亮度的计算、传感器虚警概率和检测概率的计算 ,以及产生目标与背景红外图像的方法和目标跟踪的实现。     

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．     

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。     

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。     

红外搜索跟踪系统作用距离分析与计算

针对环境对红外搜索跟踪系统作用距离的影响,分析了传统作用距离方程中与环境有关的参数,进而改变了作用距离的表达形式.在新的作用距离表达式中,等效噪声功率充分反映了包括环境噪声因素在内的各类噪声的大小,通过分析探测器数字图像中噪声统计特性,并依据探测器灰度灵敏度估算了等效噪声功率,从而达到在不同的实际应用环境中估算红外系统...     

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.     

基于扫描面阵的红外预警系统及其探测性能分析

目前红外搜索跟踪(IRST)系统普遍采用红外焦平面传感器,线阵FPA使系统达到了更高的灵敏度和分辨率.然而由于线阵FPA扫描系统的固有限制,IRST系统不能实现任意方位的潜在目标跟踪,而采用面阵FPA的IRST系统可以较好的解决这些问题,但帧积分时间内探测器的扫描运动使图像存在严重的拖尾,给目标探测带来了影响.介绍了一种基于面阵FPA的全方位红外预警系统设计,并对采用线阵和面阵FPA探测器的系统性能进行了对比分析.提出通过目标能量累积技术弥补目标拖尾对面阵FPA扫描系统探测性能的影响,实验验证了能量累积技术可以使面阵IRST达到接近线阵IRST的探测距离,同时具有更低的虚警率.     

反舰导弹长波红外辐射特性研究

本文从舰载红外警戒系统的实际需要出发,针对海空背景下低空来袭反舰导弹目标,深入研究了导弹的红外辐射特征,并建立了其红外辐射的简化模型．通过导弹尾喷管、尾喷焰及蒙皮的气动加热三个主要辐射源计算了某型反舰导弹在长波段(红外警戒系统主要工作波段)的红外辐射强度,并对计算结果进行了相关分析．     

全向红外搜索跟踪系统的设计与实现

针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理系统设计,并重点分析了系统设计中的关键技术问题及解决途径,以及实现核心处理模块的方法。实验结果表明,该系统可以完成快速搜索、全向扫描以及对图像的实时处理。     

NSM反舰导弹的红外辐射特性研究

从舰载防空导弹研制的实际需求出发,深入研究了低空来袭的海军攻击导弹(Naval Strike Missile, NSM)的红外辐射特性,并建立了NSM反舰导弹物理模型。用ICEM软件对NSM反舰导弹模型进行了网格划分,然后通过CFD软件仿真得到了NSM反舰导弹的温度和红外辐射亮度分布。最后采用反向蒙特卡洛法分析和计算了不同探测角度下NSM反舰导弹的红外辐射强度,为舰载防空导弹不同角度下拦截能力的评估提供了支撑。     

舰载天线辐射场的计算及分布特性研究

对舰载天线辐射场分布特性进行分析,是研究舰船电磁兼容性及工程建设的关键环节。为此,采用FEKO软件建立了舰船及天线的全尺寸仿真模型;基于多层快速多极子理论,给出了舰载天线辐射场的计算公式;以上述研究为基础,分别仿真计算了天线载体、天线频率及天线倾角对辐射场分布的影响规律。研究成果对提高舰载天线电磁兼容适应性具有一定的参考价值。     

红外搜索与跟踪系统在飞艇上的应用分析

为了更好地发挥飞艇在未来战争中的作战效能,在分析飞艇和红外搜索与跟踪系统的特点的基础上,提出了在飞艇上加载红外搜索与跟踪系统的可行性。加载红外搜索与跟踪系统可以提高飞艇在预警和防空中的作用,从而克服雷达等设备的一些弱点。     

点源目标的红外搜索与跟踪系统的作用距离估算

红外目标的探测在告警、制导等领域具有重要意义.在中远距离探测中,红外搜索与跟踪系统的作用距离受到大气传输、红外探测器的性能以及目标的辐射功率等因素的影响.传统红外系统的作用距离方程具有一定的局限性.考虑到目标成像弥散斑和背景辐射的影响,对红外搜索与跟踪系统(IRST)的作用距离方程进行修正,得到IRST系统的作用距离与系统的噪声等效温差(NETD)之间的关系,推导出探测器噪声限下对点源目标的作用距离方程.为IRST系统的综合评估和设计提供了一个重要的依据.