基于OpenGL的舰船目标红外图像生成

文中基于OpenGL对舰船目标进行红外热像模拟，根据红外物理和传热学知识。综合考虑面元之间辐射、传导、对流以及面元与周围大气、海面、太阳之间的辐射、对流，建立较为完善的舰船目标红外物理模型，计算出舰船各部分的温度分布及辐射亮度分布。根据辐射亮度量化为灰度信息，经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染输出红外图像，并利用双缓存技术实现动态红外图像的生成。     

红外辐射特性增强结构研究

红外辐射特性增强结构,用于模拟典型目标特征,以方便合作目标的探测、识别、跟踪。红外辐射特性增强通过特殊的结构设计,提高能量载荷的利用效率。通过对红外增强结构进行热仿真分析,探究在一定的能量下红外辐射特性增强结果,并通过试验验证结构设计效果。结果表明,本文设计的红外辐射特性增强结构能够有效地提高能量利用效率,实现了利用较小能量模拟大尺度目标的红外辐射特性的目的。     

基于有限体积法的液体火箭发动机燃气红外特性仿真

运用有限体积法对某轨姿控发动机典型工况燃气流场红外辐射特性进行仿真计算。首先通过Fluent软件对发动机典型工况燃气流场进行计算,再利用最新的光谱数据库对主要辐射组分吸收系数进行计算,最后对燃气红外辐射特性进行计算;重点分析不同波长、不同天顶角、不同波段下燃气红外辐射强度分布规律。研究结果表明:所提计算方法可靠,红外特性计算结果准确,有利于掌握液体火箭发动机红外辐射特性计算和分析方法。     

对人工红外光照射地面目标的红外特性研究

针对目标的探测、识别、红外特性的模拟以及红外隐身技术的研究,建立了自然环境下人工红外光照射地面目标的理论模型,通过建立导热微分方程和边界条件,得到了计算人工光照时目标表面温度的方法。以某建筑物的表面为例,对采用不同光照时间、不同光照功率以及不同光照距离时目标的温度进行了仿真计算和讨论;在此基础上,对目标的红外辐射进行了计算与分析。结果表明:短时间照射时,目标红外特性改变取决于目标对光源的反射辐射;长时间照射时,取决于目标自身的辐射和对光源的反射辐射。     

舰船做为体积声源的源强度谱纵向分布特性

在近程声探测条件下，舰船应被视为体积声源，而非点声源。建议用舰船的噪声源强度谱纵向分布特性描述舰船辐射噪声能量沿舰船纵向及频域的二维分布，探讨船船不同部位辐射噪声的源强度和功率谱特征，籍助对舰船噪声通过对特性信号的时频分析，得到了若干典型舰船的噪声源强度谱纵向分布特性，结果证明，在正常巡航速度时，沿舰船首尾方向分布着三个具有明显功率谱特点的声辐射部位，即推进器部位一，主机部位和辅机部位，这个结论称为正常巡航速度时舰船噪声的“三亮点”模型，简明讨论了在低航速和很高航速时舰船噪声源强度谱纵向分布特性的变化。     

红外反舰导弹成像制导仿真研究

仿真要素包括舰船和海天背景的红外辐射、大气衰减以及红外成像探测器的噪声影响.对目标背景的红外辐射仿真,可以通过构建几何模型、红外模型和数值模型这三个模型来实现;而大气传输需要考虑的是散射、吸收对红外辐射透过率的衰减;对于红外探测器则是要讨论其电噪声对红外辐射灰度分布的附加效果.     

舰船噪声通过特性过零数特征的分析与应用

在正常巡航条件下，舰船沿纵向分布着三个具有不同功率谱特征的声辐射部位。通常，目标舰船距离观测点很远时，舰船可被视为一个点声源，但舰船距离观测点很近时，就不能再被视为点声源，而应被视为体积目标更为合理。分析了舰船做为体积目标时辐射噪声功率谱的纵向特性，利用舰船辐射噪声波形的过零点数分布，构造了舰船噪声通过特性的过零数特征矢量，为舰船目标识别分类研究提供了一种新的特征量，并应用BP网络做了分类实验，实验证明：过零特征可以作为水中目标识别的重要依据，是一种有效的分类方法。     

水下电磁引信物理场特性的矩量法分析

由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法.首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进行仿真和分析;最后得出引信辐射场和目标铁磁界面散射场的分布特性,以及目标通过特性.仿真结果验证了该方法的有效性.     

舰船典型结构电磁散射特性分析

运用物理光学、几何光学、等效电流等方法对甲板、船舷和塔台等典型结构散射特性的分析,展开对舰船的电磁散射特性研究。通过对典型舰船目标电磁散射特性的仿真分析,验证电磁散射特性方法的正确性与计算可行性,给出不同方位、俯仰角目标散射特性与海面散射特性的对比分析结果,最终得出船舷可作为对舰船成像识别最佳区域的结论。     

基于多尺度局部边缘梯度的红外舰船目标检测

由于红外图像本身对比度和清晰度都较低,再加上海天场景的复杂多变,极大增加了海天背景下的红外舰船目标检测难度。为实现对多种复杂海天背景下的红外舰船的有效检测,提出了一种新的基于局部边缘梯度特性的舰船目标检测算法。对多种红外复杂海天场景图像进行仿真测试,实验结果表明:该算法能有效地检测出多种复杂海天背景下的红外舰船目标,适应性广,计算简便。     

配备拖曳声纳的舰机联合反潜应用

讨论使用拖曳声纳时一些可行的编队反潜模式,并通过合理想定,针对典型海区及典型水声环境,重点讨论单舰拖曳声纳发现目标后引导舰载直升机时的航路选择。拖曳声纳可远程发现,单舰反潜时,发现目标后可由水面舰艇完成初步定位后引导直升机完成二次定位;兵力允许情况下,可采用编队反潜。拖曳舰发现目标后,指挥员应合理安排攻击顺序,尤其是在远程发现时,应先引导载机／他舰与目标实现接触,再视情相互引导完成攻击。     

Dim Moving Small Target Detection by Local and Global Variance Filtering on TemporalProfiles in Infrared Sequences

In this paper, the temporal different characteristics between the target and background pixels are used to detect dim moving targets in the slow-evolving complex background. A local and global variance filter on temporal profiles is presented that addresses the temporal characteristics of the target and background pixels to eliminate the large variation of background temporal profiles. Firstly, the temporal behaviors of different types of image pixels of practical infrared scenes are analyzed.Then, the new local and global variance filter is proposed. The baseline of the fluctuation level of background temporal profiles is obtained by using the local and global variance filter. The height of the target pulse signal is extracted by subtracting the baseline from the original temporal profiles. Finally, a new target detection criterion is designed. The proposed method is applied to detect dim and small targets in practical infrared sequence images. The experimental results show that the proposed algorithm has good detection performance for dim moving small targets in the complex background.     

基于激光距离选通的非视域成像特性分析

激光距离选通成像系统借助具有一定镜面反射特性的中介反射面可以实现绕过拐角对隐蔽目标成像,即非视域成像。在对中介反射面模型化的基础上,分析并推导非视域成像系统探测器光敏面上的信号辐照度与干扰辐照度,进而给出非视域图像的对比度模型;结合典型非视域成像系统参量,分析中介面反射特性及其位置对非视域成像的影响。分析结果表明：对于大多数实用的中介反射面,只有采用激光距离选通成像模式才能实现非视域成像;当探测器和目标的位置确定时,中介反射面距离目标越近,非视域成像系统探测、识别目标的难度就越大;在实际使用过程中,采取适当的使用策略或方法可以最大限度发挥系统的性能。文中建立的模型及分析结果对于非视域成像的理论研究、系统设计和实际应用具有指导意义。     

基于相位判别的反舰声引信抗海浪干扰机理研究

鱼雷非触发引信抗海浪干扰性能是鱼雷可靠性设计的重要指标。根据不同分界面对声波反射率的不同,该文对声引信的回波相位进行了分析,选取典型目标,并充分考虑了目标和鱼雷运动等影响因素,提出了通过相位判别来识别目标的方法,给出了用于反舰的声引信电路原理图,经理论推导分析了舰船和海浪回波相位的区别,并通过仿真试验验证了该方法的可行性,从而解决了引信抗海浪干扰的问题。最后对引信电路进行了设计,阐述了其电路组成、工作原理及工作特点。     

凝视型红外捜索跟踪系统对武装直升机作用距离的分析

作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一,不同的战略目标具有不同的红外辐射特性,需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析,建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际算例的结果,进一步探讨了影响其作用距离的各方面因素。为凝视型IRST系统的设计和应用以及综合性能的评价提供了理论依据。     

基于多尺度GAN 网络的SAR 舰船目标扩充

针对构建合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像舰船目标数据集的过程中,某些舰船类型样本 不足的问题,提出一种基于多尺度生成对抗网络(IC-ConsinGAN)的SAR 舰船目标扩充方法。通过将注意力机制引 入并行多阶段多尺度GAN 网络中,提取SAR 舰船目标的关键特征,抑制背景特征,使得生成的SAR 图像舰船目标 不仅具有精细化结构,而且弥补了单幅图像生成过程中多样性不足的问题。实验结果表明：SIFID 指标比原始 ConsinGAN 网络模型下降了0.02,将扩充数据加入到SAR 舰船目标识别任务中,10 类舰船目标平均识别率提升了 8.4%,证实了IC-ConsinGAN 模型的有效性,具有一定的工程应用价值。     

飞机目标红外特性计算与图像仿真

飞机高空高速飞行条件下,红外图像的获取通常较为耗时、费用昂贵,且受不同成像条件的影响严重。为解决这类问题,从分析飞机目标红外辐射特性出发,提出飞机蒙皮、尾喷口及尾焰在不同波段、不同角度下的红外特性计算方法,建立一种飞机红外成像仿真模型。以面向对象技术设计仿真对象、类和人机接口,通过VC软件平台编程生成动态红外图像。在红外制导和火力控制中,仿真图像对目标检测和跟踪研究具有一定参考价值。     

临近空间高超声速巡航飞行器红外特征

针对现有天基红外预警卫星对临近空间高超声速巡航飞行器的可探测性分析和未来天基红外预警卫星规划建设对临近空间高超声速巡航飞行器的光学特征数据需求,采用高超声速空气动力学、燃烧学、传热学、气体辐射理论等相结合的计算分析方法,研究类X-51A高超声速巡航飞行器在典型飞行状态下的流场参数、本体温度、红外辐射光谱及红外辐射亮度和红外辐射强度。结果表明：类X-51A高超声速巡航飞行器辐射特征受飞行时间及弹道影响,本体红外辐射受气动加热影响明显,以航空煤油为燃料的飞行器喷焰红外辐射以CO₂、H₂O、CO的1.52 μm、2.68 μm、 4.39 μm辐射带特征最为显著;在包含CO₂、H₂O、CO分子强特征辐射谱的窄带总辐射中,喷焰辐射是主要贡献,而在非喷焰特征辐射谱带内的总辐射中,飞行器本体辐射占主导。     

基于光子晶体技术的红外隐身材料研究进展

光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,其光子禁带对入射电磁波具有高反射率,能够有效改变目标的辐射特性,降低目标在红外波段的可探测性,是未来红外隐身技术的重点发展方向。为理清光子晶体红外隐身材料进一步发展所面临的问题和机遇,对光子晶体在红外辐射特性调控、光子禁带的展宽、多波段兼容技术、变发射率自适应隐身技术等方面的应用进展进行梳理和总结,并对新一代光子晶体红外隐身材料技术发展进行了展望,以期为光子晶体红外隐身材料对宽频隐身、多波段兼容、可逆的动态调整等的需求提供一定的解决思路。