基于实测图像实时绘制技术的红外烟幕图像仿真

红外烟幕图像仿真是红外成像武器应用领域中的一项重要技术。在典型环境条件下开展了运动目标烟幕红外成像跟踪野外试验。根据某型发烟罐外场试验的实测红外图像和相关数据,针对红外烟幕的自身特点和施放条件的影响,提出了一种可对经典红外烟幕模型进行修正的方法。在视景仿真程序中,利用背景、目标等仿真要素,通过与实测数据对比分析生成了图像库,并使用图像分层实时透明绘制方法实现了对红外烟幕干扰的动态视景仿真。其视景窗口大小为360×240,帧频为40帧/s,可以满足一般成像型红外制导过程的仿真实时性要求。     

基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真

烟幕、灰尘、云、火焰等不规则物体的实时红外仿真技术是战场环境红外图像实时生成的关键技术和难点之一。以烟幕红外仿真为例,首先基于Navier-Stokes方程对烟幕的外形进行了建模,给出了其初始化和边界处理方法;然后基于灰体辐射模型和光线投射算法考虑了烟幕自身辐射和太阳光照射两种因素对烟幕的红外辐射特性进行了建模;最后,利用CUDA并行计算工具对基于物理模型的烟幕红外仿真进行了实现,成功地将红外烟幕嵌入到基于Vega的红外场景中,并对利用Vega粒子系统产生的红外烟幕和基于物理模型的红外烟幕的效果进行了对比。仿真结果表明,基于物理模型的烟幕红外仿真满足实时性需求,且具有真实感强,可控性好的优点。     

抗红外烟幕对DSP预警卫星的干扰效果评估

为干扰DSP预警卫星对弹道导弹的预警,使用抗红外烟幕在卫星附近实施干扰。建立了真空和微重力环境下抗红外烟幕对红外辐射的干扰模型和烟幕自身红外辐射计算模型,计算了烟幕在真空和微重力环境下对红外辐射的衰减率,结合烟幕自身的红外辐射强度,综合评估了抗红外烟幕对DSP预警卫星的干扰效果,得到了抗红外烟幕能对预警卫星构成有效干扰的重要结论。     

舰载烟幕弹对抗红外成像型反舰导弹的仿真研究

施放红外烟幕是一种有效地对抗红外成像型反舰导弹的方法之一，为了研究烟幕对抗红外成像型反舰导弹的战术运用方法，分别建立了舰艇、烟幕、导弹的运动模型，并从烟幕浓度的变化引起导引头信噪比变化的角度，建立了烟幕干扰效果的评判模型，给出了烟幕干扰效果的一种判断方法。通过计算机仿真，动态地模拟出了红外烟幕对抗红外成像型反舰导弹的态势，得出了烟幕布放、舰艇规避机动战术决策的原则和方法，仿真结果对烟幕对抗红外成像型反舰导弹的战术运用有重要的参考价值。     

舰载烟幕对抗红外成像制导导弹的布设方法研究

舰载烟幕是防御红外成像制导导弹的一种有效措施和方法。为了研究烟幕对抗红外成像型反舰导弹的战术运用方法,分别建立了舰艇、烟幕、导弹的运动模型及成功干扰判定模型,并通过计算机仿真,动态地模拟出了红外烟幕对抗红外成像型反舰导弹的态势,得出了烟幕布放长度、时机、舷角及舰艇规避机动的原则和方法。仿真结果对烟幕对抗红外成像型反舰导弹的战术运用有重要的参考价值。     

红外烟幕干扰效果的计算与模拟

为了评价烟幕对红外制导反舰导弹的干扰效果,分析了烟幕的干扰原理及干扰过程,建立了烟幕浓度扩散模型、红外辐射强度变化规律模型及红外导引头探测能力模型,对烟幕干扰红外制导反舰导弹的效果进行了量化研究,计算结果对烟幕弹对抗红外制导反舰导弹的战术使用有较强的参考价值。     

石墨烯烟幕红外激光消光性能研究

石墨烯片具有质轻、层薄、比表面大的优点,满足烟幕材料所需的要求.为了探索石墨烯在干扰红外成像制导武器方面的应用,利用20m3烟箱,通过快速热引爆石墨烯原材料获得烟幕的方法,测试了烟幕在1.06 μm激光的透过率曲线以及8～14μm波段的红外图像的遮蔽特性,获得了烟幕对1.06μm激光和8～14μm红外波段的平均质量消光系数均在2.0 m2.g-1以上,对红外光具有显著的干扰效果.分析了烟幕粒子的扫描电子显微图像、透射电镜图和X射线衍射图谱,结果表明所制备的烟幕粒子为石墨烯片组成,石墨烯烟幕粒子的微观结构有利于对红外光的吸收和散射.     

红外烟幕对红外系统干扰的效能评估

在红外烟幕对红外成像和制导起到重要干扰作用认识的基础上,计算了在红外烟幕干扰条件下,红外接收系统的探测概率,并分析了红外烟幕对接收系统的干扰效果,其次研究了红外烟幕对红外成像制导的干扰,最终得出相关结论．     

基于显著性与稠密光流的红外船只烟幕检测方法研究

船只目标是海上的一种重要目标。红外成像系统由于其可白天、夜间同时工作的特点已被广泛应用于船只检测系统中。但是,红外成像系统容易受到烟幕干扰,导致船只检测系统失效。因此及时有效地检测到红外船只图像中的烟幕干扰区域,对于提高船只目标检测系统的准确性具有重要意义。针对红外图像中船只释放的烟幕区域的检测问题,提出了一种基于显著性与稠密光流融合的烟幕检测方法。由于舰船释放的烟幕有明显区别于背景的特性,因此首先采用多尺度邻域滤波的AC算法对图像进行显著性区域检测,提取显著的烟幕区域;然后利用烟幕扩散的运动特点,对图像前后帧进行稠密光流计算得到图像的运动信息,通过设置阈值筛选得到明显的运动点、扩充运动点区域、合并分裂的运动区域,得到运动的烟幕区域;最后对显著性区域与运动烟幕区域进行合并得到最终的烟幕区域。实验结果表明,该方法能有效检测到烟幕区域,并且能够很好地适应烟幕反射光以及背景亮度的变化。     

纳米碳纤维烟幕红外消光性能研究

利用烟幕箱测试分析了纳米碳纤维作为烟幕干扰材料的红外消光性能.在容积为20 m3烟幕箱中喷洒20g不同尺寸分布的纳米碳纤维,通过测量激光透过率和烟幕浓度,得到纳米碳纤维对1.06μm和10.6μm两种波长的激光最大质量消光系数分别为2.1304m2·g-1和1.2362m2·g-1;利用红外热像仪通过对靶标图像的观测记录,表明纳米碳纤维烟幕在8μm～12μm波段也具有显著的红外图像遮蔽能力.     

基于多分辨率分析的烟幕遮蔽矢量提取方法分析

基于客观法模糊模式识别理论在红外烟幕对跟踪系统遮蔽干扰效果评估中的使用需求,结合多分辨率理论提出了烟幕遮蔽干扰判别特征提取的方法．在对多分辨率理论进行相应分析的基础上给出了基于模糊模式识别的烟幕干扰效果评估方法和测试步骤,在特征提取中采取小波多分辨率理论分析的方法构建模糊模式识别特征矢量．最后作为验证,给出了结合模糊模式识别的小波多分辨率理论在烟幕对跟踪系统遮蔽干扰效果矢量检测和数据处理的分析结果,为野外环境下红外烟幕对跟踪系统干扰的自动判断提供一个基本矢量特征．     

基于TMS320C6701的高速图像处理系统在烟幕性能测试中的应用

烟幕对红外武器的干扰作用表明,烟幕在防御外来侵略的现代战争中将发挥巨大的作用.主要论述了烟幕性能测试的原理及基于TMS320C6701的高速图像处理系统在测试中的应用,为我军发烟剂的研制工作提供必要的客观量化标准.     

基于实测数据的红外烟幕干扰仿真研究

研究红外烟幕干扰仿真,是烟幕测试和评价工作中的重要方面.基于烟幕干扰外场试验实测数据,分析了天空背景下红外烟幕的辐射特性,计算了太阳辐射和天空背景辐射对中长波段红外辐射的影响,对红外烟幕的透过率进行了计算,对双色红外烟幕干扰进行了仿真.仿真结果同外场试验结果吻合,满足烟幕测试和评价要求.     

红外成像制导及对抗技术

分析了红外成像制导方式的工作原理、技术特点，列举了目前世界上几种先进的红外成像制导空空导弹，介绍了国外研制的可对红外成像制导导弹进行有效干扰新型的红外诱饵弹和烟幕干扰弹。     

烟幕对红外成像型制导武器的干扰研究

从分析红外成像系统的组成及工作原理人手,介绍了红外成像系统的干扰机理及烟幕对抗红外成像制导的干扰原理,并从烟幕对成像系统的视频信号处理的影响、对距心跟踪和相关跟踪的影响以及红外成像系统的信噪比几个方面详细论述了烟幕对抗红外制导武器的干扰途径,为烟幕对抗红外制导武器提供了一定的理论依据．     

红外烟幕材料及其发展趋势

从理论上分析了红外烟幕材料的红外吸收机理,介绍了红外烟幕材料研究现状,并指出了今后的发展趋势.     

红外光谱仪在红外弹、烟幕弹测试中的应用

介绍了红外光谱仪的主要性能、标定方法和辐射量的测量原理 ,并对标定误差来源及注意事项进行了说明 .论述了红外光谱仪在红外干扰弹、烟幕干扰弹测试中测量原理 ,对测量误差来源及修正方法进行了分析 ,并给出了计算模型。     

红外制导武器的干扰方法研究

以红外制导武器的工作机理为依据,并结合国内外研究现状,分别从积极和消极两个方面阐述了干扰红外制导武器的方法,如红外隐身,红外烟幕,定向红外对抗等.最后得出结论,只有采用综合干扰的方法,才能获得满意的干扰效果.