地物环境对红外诱饵弹散射特性建模及仿真

针对红外诱饵弹的工作特点,依据其空时域分布特性,建立了诱饵弹的红外辐射模型;根据红外诱饵弹辐射与环境目标的作用机理,利用双向反射率函数（BRDF）建立目标表面面元的散射特性模型,实现了目标表面面元接收诱饵弹的辐射在观测方向产生的辐射亮度计算;并基于OGRE的红外场景仿真平台,对诱饵弹发射前后地物环境的变化进行实时仿真。仿真结果显示了发射诱饵弹后不同时刻诱饵弹辐射对地物环境的影响效果,这对红外诱饵弹研发具有极为重要的意义。     

诱饵弹作用后导引头成像特征建模及跟踪性能分析

基于红外成像导引头信号传递和转换机理, 分析了影响导引头输出图像特征的主要因素, 并在此基础上分析了红外诱饵弹作用导引头成像特征的机理;借助端到端成像建模思想, 综合考虑诱饵弹对目标表面辐射特性及导引头增益特性的影响, 建立了诱饵弹作用后导引头成像特征量化模型;以理论模型为基础, 借助计算机三维场景仿真技术, 实现了诱饵弹作用后导引头成像及跟踪特性实时仿真, 并基于仿真结果分析了不同发射方向诱饵弹对导引头跟踪性能的影响。结果表明: 诱饵弹发射方向不同, 诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度不同;当诱饵弹相对目标运动方向的发射角为75~95、190~215和250~280时, 诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度最大;当诱饵弹相对目标运动方向的发射角为10~40、150~170和315~325时, 诱饵弹对导引头跟踪性能的影响程度最小。     

红外诱饵质心干扰成功条件分析

红外制导导弹是对飞机(舰船)威胁较大的一种硬杀伤武器,干扰这种导弹的有效方法之一就是适时投放红外诱饵弹,实行质心干扰。本文将从机载红外诱饵弹的红外辐射能量大小、发射方向、红外诱饵的持续时间等方面探讨质心干扰成功的条件。     

机载红外诱饵作战使用方法

红外诱饵弹是红外对抗中最常用的一种干扰装备,以隐真、示假为目的,起到迷惑和干扰的作用。通过分析红外诱饵弹干扰红外制导导弹的机理,建立了红外诱饵弹的运动模型和辐射模型。根据机载红外诱饵弹干扰存在的不足,综合干扰对象、诱饵投放时机、方向、齐射数量、时间间隔和飞机规避等因素,研究得到红外诱饵弹的作战使用方法。从而为飞机对抗红外制导导弹打击提供理论依据,有助于充分发挥机载红外诱饵弹的作战效能,增强飞机的战场生存力。     

机载红外诱饵弹干扰效果的评估

机载红外诱饵弹干扰效果的评估及其评估方法，是根据导弹的运动轨迹，飞机的红外辐射特性及其运动轨迹，红外诱饵弹在空中的红外辐射强度及其运动轨迹，建立了评估红外诱饵弹的干扰效果的数学模型，列出了在不同条件下的一些干扰效果的评估值。     

机载红外诱饵弹干扰效果的评估

机载红外诱饵弹干扰效果的评估及其评估方法，是根据导弹的运动轨迹，飞机的红外辐射特性及其运动轨迹，红外诱饵弹在空中的红外辐射强度及其运动轨迹，建立了评估红外诱饵弹的干扰效果的数学模型，列出了在不同条件下的一些干扰效果的评估值。     

红外诱饵弹投放装置控制参数研究

红外诱饵弹是作战飞机最常用的一种干扰,它对红外制导空空导弹的干扰效果与投放装置的控制参数密切相关,通过深入研究空战时的红外对抗过程,确定了红外诱饵弹投放装置的主要控制参数.在研究自卫飞机、红外诱饵弹和红外制导导弹的运动特性和红外辐射特征基础上,分析了红外诱饵弹质心干扰原理,建立了红外诱饵弹开始投放及停止投放时间、诱饵弹序列投放时间间隔和齐投数量等投放装置控制参数模型,利用该模型计算了典型条件下诱饵弹投放控制参数与干扰效果的关系,该模型对提高诱饵弹的干扰效率,保护自卫飞机安全具有一定的指导作用.     

面源红外诱饵对抗成像制导导弹的仿真研究

面源红外诱饵是一种有效对抗红外成像制导导弹的干扰装备.它能模拟被保护目标的红外特征,达到干扰红外成像制导导弹的目的.首先,分析面源红外诱饵对抗红外成像制导导弹的干扰机理.其次,建立面源红外诱饵的辐射模型和运动模型.然后,分析面源红外诱饵红外图像的位置、面积和灰度的变化规律,仿真生成面源红外诱饵红外图像.最后,以干扰成功率作为面源红外诱饵干扰效果评估准则,计算不同距离和不同投放数量下面源红外诱饵干扰成功概率,并对仿真结果进行分析.仿真结果表明:面源红外诱饵能够逼真地模拟目标飞机的光谱辐射分布特性,有效干扰红外成像制导导弹,显著提高目标飞机的战场生存力.     

基于长波红外的海面场景偏振特性分析与建模

针对海面场景长波红外偏振特性建模问题,文中根据表面微元双向反射分布函数BRDF,对物体表面偏振效应进行了分析,并结合红外发射效应和红外反射效应的综合作用,提出了一种长波红外偏振度计算模型.该模型有效描述了偏振度和物体自身红外发射值、红外反射值以及探测角之间的关系.利用Radtherm IR软件对海水辐射、大气辐射与舰船目标辐射进行计算,结合本文构建的偏振度计算模型,仿真了不同时间段内、不同观测角度下海面背景和舰船目标在长波波段的偏振度变化规律.通过仿真数据与实际测量数据的对比分析,结果表明两者具有较好的拟合度,验证了该模型对于海面场景偏振度计算的有效性.     

机载末端红外对抗作战效能仿真研究

为研究飞机末端红外对抗作战效能,通过建立红外对抗仿真系统,分别对飞机红外特性、诱饵干扰特性、激光定向干扰特性进行建模仿真,通过红外特征实时解算的方法建立红外对抗场景,结合不同作战环境、干扰场景的飞机末端防御,进行红外图像渲染和模型解算,为红外干扰效能评估提供实时的红外对抗场景。结合典型的作战态势和飞机机动方式,仿真分析了导引头视场内的目标与诱饵动态红外场景,进行飞机末端防御的不同干扰手段干扰效能评估和干扰使用策略研究。仿真结果表明,飞机红外对抗仿真系统能有效地对末端红外对抗作战效能和干扰策略想定进行研究。     

红外诱饵弹干扰特性有限元建模

针对国内诱饵弹半实物仿真技术和红外制导技术研究的迫切需要,提出了针对诱饵弹干扰特性的有限元建模方法。通过分析诱饵弹的工作机理和运行状态,借助有限元方法建立诱饵弹的温度流场分布和空气变阻力运动特性模型,并通过仿真实验验证所提出模型的有效性和正确性,该方法不仅能为红外诱饵弹的设计和红外制导算法的研究提供依据,也对红外半实物仿真系统的搭建有重要指导意义。     

基于多光谱辐射特性差异的最佳探测波段的确定方法

低信噪比情况对空间点目标的识别仍然是很困难的问题,尤其在区分卫星目标和系留诱饵等干扰时尤为困难。此时系留诱饵与目标具有相同的运动轨迹和相似的外形特性,因而所能利用的差异仅有辐射特性差异。然而提取多光谱辐射差异并不是简单的问题,尤其是辐射会受到探测距离、探测角度的影响。基于目标和诱饵等干扰具有不同辐射强度及辐射变化频率的特点,建立了空间目标等效黑体温度的概念。并相应的设计了等效黑体温度的计算模型,该模型可以有效的减小空间环境的干扰而充分体现目标和诱饵等干扰的辐射差异。然而由于噪声的干扰,此模型会产生计算误差,并且不同的探测波段组合具有不同的误差传递能力。为了使这种噪声引起的误差最小,需要确定最佳的探测波段。通过计算噪声存在情况下,误差随探测波段参数的变化趋势,获得了最佳探测双波段、最佳探测多波段和最佳探测波段数。通过分析仿真实验的结果,使用最佳探测双波段可以减小20%的误差,而最佳探测多波段会进一步的减小20%的误差,这种结果证明了文中研究结论的正确性。     

点面复合红外诱饵空中动态散布特性仿真及使用研究

点面复合红外诱饵是国内外飞机平台使用的先进红外干扰装备之一,具备较好的对抗红外制导导弹的能力。为获得点面复合红外诱饵空中动态散布特性,为其使用提供理论基础,提升点面复合红外诱饵使用效能,对点面复合红外诱饵的点源诱饵和面源诱饵进行动力学和运动学分析,联立方程组并进行求解,获得了点源诱饵空中运动轨迹和面源诱饵在空中的散布情况,然后改变飞机平台速度进行仿真,获得了点源诱饵和面源诱饵的相对运动趋势和平台速度影响规律。基于点面复合红外诱饵空中动态散布特性仿真,开展使用研究,阐述了点面复合红外诱饵的干扰特性和干扰机理,干扰特性主要包括辐射强度值、辐射强度变化率和辐射面积,分析了点面复合红外诱饵在红外制导导弹导引头视场的形成特点,并基于此开展干扰机理研究,分析了点面复合红外诱饵在红外制导导弹的成像阶段和非成像阶段的干扰机理,能够为诱饵使用策略的制定提供参考和借鉴,提升飞机平台战场生存能力。     

诱饵参数对面源红外诱饵干扰效能的影响

面源红外诱饵作为一种主动干扰型的红外对抗装备,与传统的红外诱饵弹相比,在运动特性和干扰效能等方面有显著的优越性。综合考虑到试验的成本和干扰效能评估的效率,文中提出了一种基于空战对抗仿真算例的效能评估思路:首先,建立了导弹运动模型、介绍了跟踪优化算法和抗干扰识别算法;其次,重点分析了飞机蒙皮红外辐射特性的求解过程;然后,分析了诱饵箔片的运动扩散模型以及燃烧优化算法;最后,改变面源诱饵的参数,如发射角度、发射高度以及发射速度,进行干扰成功率的仿真计算。将仿真结果与实测数据进行比对,验证了效能评估思路的可行性,基本满足干扰效能评估的要求。     

基于桶滚机动和诱饵投射的红外空空导弹对抗策略研究

机动规避和投射诱饵是战斗机对抗红外空对空导弹的有效措施.本文主要从桶滚机动和无动力型点源诱饵两方面进行了对抗策略研究.为了使研究更具实用性,在考虑桶滚机动所需条件和诱饵弹受力的前提下,阐述了诱饵弹的运动特性、干扰过程和对导弹制导系统的影响机理.为使研究更具适用性,本文假设空对空导弹采用真比例导引律或增广比例导引律,并且...     

红外诱饵弹的视景仿真

利用红外诱饵弹来干扰红外制导导弹是目前使用最广泛的红外对抗方式.为了更好地研究红外诱饵弹的干扰效果,可对红外对抗进行视景仿真.通过研究红外诱饵弹的特性,利用粒子系统对红外诱饵弹进行模拟.加入飞机模型和背景构成一个红外诱饵弹视景仿真系统.通过红外成像算法可得到存在红外诱饵弹干扰时目标的红外图像.仿真程序完全采用C语言和O...     

复杂环境背景下典型飞行器表面红外反射特性研究

飞机蒙皮对于背景辐射的反射可以作为红外目标识别的辐射源,但背景辐射通常来源于太阳辐射和地面背景辐射等辐射的综合作用,其复杂性和多变性也可能使飞机的红外反射辐射严重干扰红外制导的准确性,因此,研究复杂环境背景下的飞机蒙皮红外反射特性对于红外目标识别和红外导弹制导等应用具有重要意义。本文基于Schlick双向反射分布函数(BRDF)模型,结合有限元方法,利用反向蒙特卡洛法计算辐射遮挡因子,在MODTRAN软件环境下计算大气光谱透过率,针对不同条件下的飞机红外反射辐射特性进行研究。结果表明,不同探测角度和探测波段对飞机红外反射特性具有很大影响,且飞机蒙皮的反射辐射具有分布非均一性特点。     

基于红外辐射聚合模型的城市街道红外辐射特性分析

城市环境中建筑物的反射辐射与发射辐射是影响城市街道红外遥感特性的重要因素。基于红外辐射聚合模型（Thermal infrared radiance simulation with aggregation model,TITAN）,对红外辐射在城市街道场景中的传输过程与分配过程进行了分析,基于Cook-Torrance 模型,理论上计算并重点分析了邻近街道的建筑物窗户与墙壁的反射辐射与发射辐射对街道红外辐射特性的贡献,对影响邻近环境辐射的主要因素进行了讨论,为城市场景中景物的红外辐射特性研究和红外遥感特性分析提供了理论参考。