新型仿形多频谱复合伪装材料的研究

为满足信息化作战条件下多频谱兼容伪装的需求,采用多种材料合理匹配与多功能层结构组合的方法,研制了一种可见光、红外和雷达多频谱兼容的新型仿形复合伪装材料,研究了吸波材料中碳含量与铁含量的质量比对雷达波吸波性能的影响.采用雷达波屏蔽效能和反射率实验测试了伪装材料的吸波性能,采用成像法检测了伪装材料的可见光和热红外伪装性能....     

可见光/热红外伪装复合材料的制备与性能研究

针对目前高科技作战中单兵行动的隐蔽性问题,结合人体红外辐射特征,制备了一种新型可见光/热红外兼容伪装复合材料,同时对材料的伪装效果,热发射率、热辐射性能、隔热性能以及表面形貌等进行了初步测试,结果表明:材料的有关性能均符合可见光与热红外伪装的要求,可用做单兵伪装织物面料,同时对多波段兼容伪装复合材料的研究有着一定的指导意义.     

一种基于光子晶体的红外伪装材料

光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装.选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱.通过构造异质结光子晶体,实现了光子带隙的展宽,设计的双周期CdSe/SiO2异质结光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,其中在3.14～5.57μm和8.16～13.96 μm的光谱反射率都大于95%,较好地满足了中远红外双波段伪装兼容的要求.倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,TM波的带隙较之于垂直入射时减小,TE波的带隙较之于垂直入射时增大,TE波在中远红外波段具有高反射的连续区域明显比TM波的大得多.     

一种基于光子晶体的中远红外双波段兼容伪装材料

光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结构光子晶体,实现了光子带隙的展宽,该结构光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,在2.94~5.06μm和7.66~11.98μm波段的光谱反射率接近为1;在2.91~5.12μm和7.62~12.29μm波段的光谱反射率大于95%,较好地满足了中远红外双波段兼容伪装的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,随着入射角度的增加,TM波的带隙逐渐变窄,而TE波的带隙逐渐变宽。     

伪装材料的偏振散射光谱研究

采用多波段偏振CCD相机在光学与红外波段测试了镜面反射方向伪装材料的偏振特征.研究了不同入射条件下具有粗糙表面的伪装材料的偏振散射过程,得到了材料的偏振散射光谱.在镜面反射方向,伪装材料表面具有高的线偏振度,而草地背景的线偏振度很低.利用Kirchhoff近似理论分析了粗糙表面的偏振散射过程,分析结果与实验测试的偏振光谱相一致.由于伪装材料与背景的偏振散射光谱不同,因此利用偏振信息成像能够识别复杂背景中的伪装目标.偏振遥感在伪装目标识别方面具有重要的军事应用价值.     

天然雾对电磁波干扰的研究进展及其军事应用

文章分析了天然雾对可见光、红外、毫米波等波段的电磁波干扰原理、效果及影响因素;对天然雾的红外衰减性能进行了研究,在此基础上提出以人工造雾实现宽广地域伪装防护的新的伪装隐身方式。     

InP/InGaAs探测器对伪装目标成像研究

高性能InP/InGaAs宽光谱探测器将前截止波长延伸到0.9μm之前,实现可见/短波双波段探测,大大丰富了探测目标的信息量,提高对目标的识别率.本文采用InP/InGaAs宽光谱探测器相机,通过设置一系列伪装实验,对比不同伪装目标的可见光波图像与短波红外图像的差异,重点探究短波红外对伪装目标的识别特性.通过实验结果发现:短波红外对一定厚度塑料、硅胶、皮肤具有穿透性;颜料、染料等同色不同材质的物体对短波红外具有选择性吸收,基于以上特性,短波红外体现了较好的伪装识别效果.在成像对比实验的基础上,进一步选择伪装效果对可见光和短波红外具有明显差异的实验样品,分别测量了它们对短波红外和可见光的反射率等参数,以深入地分析和理解短波红外识别伪装的机理.     

影响低发射率涂层与超材料吸波体兼容的关键因素探究

为了实现8～14μm波段低反射率涂层与超材料吸波体的兼容隐身,探究了影响低发射率涂层与超材料兼容性能的关键因素.采用IR-2型发射率测试仪测定涂层在8～14μm波段的发射率,用弓形法测量了超材料涂覆涂层前后的反射损耗曲线,并采用矢量网络分析仪测试了涂层电磁参数.结果表明,涂覆低发射率涂层后,可将超材料吸波体的红外发射率降至0.126,但是其对超材料吸波体原有吸波特性影响较大,平均反射损耗以及吸收带宽都有所减小.在涂层4个电磁参数中,介电常数实部为影响低发射率涂层与超材料兼容的关键因素,低发射率涂层的介电常数实部较高,导致本征阻抗较小,与自由空间的阻抗不匹配,对雷达波的反射较多,涂覆后对超材料吸波体原有反射损耗特性影响大.     

人工水雾的光学/红外伪装性能研究

在分析人工水雾可见光遮蔽衰减原理和红外伪装性能理论分析的基础上,以两栖装甲车辆为例,运用光学/红外伪装理论、热力学理论和Mie氏理论模拟计算了人工水雾的光学/红外伪装性能.     

基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料

现代探测系统由单一工作模式向复合工作模式转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求.光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性,可以实现红外伪装;基于一维掺杂光子晶体,可以实现远红外与激光兼容伪装.设计了一种基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱,发现可...     

新型热红外伪装体系

针对热红外成像侦察技术对军事目标形成的严重威胁,介绍了三种新机理型热红外伪装体系:1)三色涂料体系,三色涂料以一定形式叠加在军事目标上,利用涂层和孔洞的明暗组合实现目标与背景在红外及可见光区的融合.2)相变材料体系,将相变材料以微胶囊的形式分散在基体中,利用其发生相变时伴随的吸热效应,对目标产生的热量和目标温度加以控制.3)簇饰物伪装体系,选用低发射率的聚合物薄层材料做成叶簇状饰物附在常规伪装网上,在移动目标的周围产生空气流,从而达到散热和抑制目标红外辐射的目的.     

红外和雷达复合隐身材料--掺杂氧化物半导体

从红外隐身、雷达隐身原理及电磁波在半导体表面层的吸收和反射的机理出发,从理论上分析了掺杂氧化物半导体材料同时实现红外和雷达隐身的可能性,指出ZAO(掺铝氧化锌)作为红外和雷达隐身复合隐身材料是很有发展前景的.     

激光与红外复合隐身涂料初步研究

分析了激光与红外复合隐身的基本原理,介绍了所研制的激光与红外复合隐身涂料的各种性能,包括激光隐身性能、红外隐身性能、可见光伪装性能以及复合隐身涂料的物理性能等。     

Li4Ti5O12: A Visible‐to‐Infrared Broadband Electrochromic Material for Optical and Thermal Management

Broadband electrochromism from visible to infrared wavelengths is attractive for applications like smart windows, thermal camouflage, and temperature control. In this work, the broadband electrochromic properties of Li₄Ti₅O₁₂ (LTO) and its suitability for infrared camouflage and thermoregulation are investigated. Upon Li⁺ intercalation, LTO changes from a wide bandgap semiconductor to a metal, causing LTO nanoparticles on metal to transition from a super‐broadband optical reflector to a solar absorber and thermal emitter. Large tunabilities of 0.74, 0.68, and 0.30 are observed for the solar reflectance, mid‐wave infrared (MWIR) emittance, and long‐wave infrared (LWIR) emittance, respectively, with a tunability of 0.43 observed for a wavelength of 10 µm. The values exceed, or are comparable to notable performances in the literature. A promising cycling stability is also observed. MWIR and LWIR thermography reveal that the emittance of LTO‐based electrodes can be electrochemically tuned to conceal them amidst their environment. Moreover, under different sky conditions, LTO shows promising solar heating and subambient radiative cooling capabilities depending on the degree of lithiation and device design. The demonstrated capabilities of LTO make electrochromic devices based on LTO highly promising for infrared‐camouflage applications in the defense sector, and for thermoregulation in space and terrestrial environments.     

雾化幕障宽波段消光性能研究

现有宽波段干扰技术普遍存在作用时间太短、干扰波段不够宽等问题,为此研究了新型的雾化幕障干扰技术。研究了其多波段干扰原理、原料配方,并针对可见光、激光、红外、毫米波和厘米波波段光源进行消光性能实验研究。实验结果表明:泡径为2～3 mm厚50 cm的雾化幕障,可完全屏蔽可见光和激光信号,红外透过率小于5%;对毫米波和厘米波信号也能达到良好的遮蔽效果,高效干扰时间在20 min以上,是一种有潜质的宽频无源干扰介质。     

林地型背景热红外伪装的温差阈值试验研究

针对热红外伪装的温差阈值影响因素多的问题,提出了利用背景温度起伏的统计特性计算背景热红外伪装的温差阈值的方法.通过一种典型的南方林地型背景温度野外测量试验,研究分析背景的热红外特性及其变化规律,得到了该地域热红外伪装的温差阈值.计算结果表明该方法的有效性.     

卫星光学特征及其隐身初探

对卫星的光学特征进行了分析。分析表明太阳是影响卫星温度的主要因素,卫星的红外辐射主要出现在中远红外波段,卫星的可见光辐射主要是反射的太阳光。文中最后对卫星在光波段隐身的方法进行了初步研究.     

热红外伪装技术的研究现状与进展

热红外伪装技术在现代战争中的重要性日益凸显.在阐述其原理的基础上,综述了热红外伪装技术的主要方式,包括热红外伪装涂料技术、热红外伪装网与遮障技术、新型热红外伪装技术.分析了热红外伪装技术的研究现状与进展.