面向对象的舰船红外特征动态仿真

讨论了基于UML的舰船红外特征动态模拟,通过采用面对对象方法的技术,编制了舰船红外特征模拟软件,得到了较为满意的计算结果。这对增强舰船隐蔽性、保密性、生存能力和红外对抗能力都有重要意义;另外,对舰船的红外隐身设计也有一定的指导意义。     

红外仿真中的海面辐射模型

作为海面目标的主要背景,海面的红外辐射特性对于舰船红外仿真研究具有重大意义。建立了三种海面辐射计算模型：漫射灰体、平静海面和波浪海面,并针对红外仿真中舰船辐射场和海面背景红外热像模拟两方面的计算要求比较分析了三种模型的计算结果。结果表明,对于舰船辐射场计算而言,使用经验模型已经具有足够的精度;而在模拟海面背景红外热像时,波浪的影响不可忽视,必须采用波浪海面模型模拟海面辐射亮度。     

基于三角面元波面分割的海面红外成像仿真

从海面小波面法线出发,采用海浪谱模型模拟海面的形态,提出一种新的简便算法,将海面各小波面划分成三角面元,通过求三角面元的法向量来计算海面发射率,大大降低了计算的难度。其次,综合考虑海面自身热辐射及海面反射天空、太阳辐射和探测器与海面之间的大气路径光谱辐射,建立海面红外辐射模型。最后,生成海面红外辐射的灰度图像,并给出在不同探测器天顶角下的仿真结果。通过结果分析,该方法可以有效地模拟海面红外辐射特性,仿真的红外图像对于舰船红外仿真研究及红外探测具有重要意义。     

海洋作战环境动态红外图像的计算机仿真

文中介绍了海洋作战环境动态红外图像仿真的实现。从分析舰船热环境出发，建立了舰船的温度模型，利用ＯＷＴＲＡＮ模型计算场景中点的红外辐射，将计算结果量化，形灰值。最后，利用计算机图形学的方法生成动态红外图像。     

红外仿真中的海面发射率模型

海面作为舰船的主要背景,其红外辐射特性对于舰船红外仿真研究具有重大意义。介绍了三种海面发射率的计算模型：灰体模型、经验模型和理论模型,并针对红外仿真中舰船辐射场和海面背景红外热像模拟两方面的计算要求,分析比较了它们的计算结果。结果显示,对于舰船辐射场计算而言,使用经验模型已经具有足够的精度;而在模拟海面背景红外热像时,在天顶角较大的情况下必须使用理论模型。     

水面舰船目标的实时红外成像仿真

基于OSG对海天背景下的舰船目标进行了红外成像仿真。根据红外物理和热传学知识,采用角系数法建立了舰船目标的红外物理模型,从而计算出舰船表面温度场和辐射场的分布。参考导弹的飞行模式,采用三阶非线性指数拟合算法得到了弹目距离与透过率的数学关系模型。最后采用着色器技术实现导弹飞向目标过程中,导引头视景中舰船灰度的实时渲染和变化效果。仿真实验表明,舰船的红外仿真效果较好,模拟导弹末端飞行过程时,舰船灰度变化趋势与实际情况一致,仿真结果可信。     

利用声波法重建舰船排气温度场及红外辐射强度

为了提高舰船排气红外辐射监测水平,提出了一种基于声波法的排气烟羽温度测量和辐射强度计算方法.利用声速与温度的关系,建立排气温度场声学测量模型,通过声波传感器测量的声波传递时间,重建排气烟羽温度分布.利用该温度分布,通过解算红外辐射模型,获取排气红外辐射强度.通过仿真实例对该方法进行了验证,仿真结果表明:基于声波法的温度场重建方法在5%的测量误差水平内具有良好的重建效果,基本解决了舰船排气温度场和辐射强度实时计算的数学模型问题,为进一步开展舰船红外辐射实时监测技术的实船应用奠定了基础.     

海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真

在复杂海洋背景下,诱饵弹的发射对海面环境及舰船目标的干扰影响不可忽略。为了实时计算耦合的红外海洋干扰场景,利用了舰载和机载诱饵弹空时域分布特性及红外辐射模型,分析了诱饵弹在红外波段的工作特点;根据诱饵弹与海洋环境的辐射能量作用机理,利用双向反射率分布函数建立了海面面元的散射特性模型;构建了基于GPU并行运算的海上诱饵弹干扰场景渲染框架,实现了复杂海洋环境中舰载和机载诱饵弹干扰结果的实时计算;评估了舰载和机载诱饵弹对舰船成像结果的影响,并定量分析了舰船对比度随诱饵弹发射角度及观察高度的影响,为复杂海环境目标的侦查探测算法研究、诱饵弹开发提供了依据。     

基于OpenGL的飞行场景红外仿真

在现代化战争中,红外探测与制导技术的使用已越来越广泛,因此如何实时生成战场环境的红外图像就变得非常重要。在Visual C++6.0环境中,利用OpenGL构建了可见光飞行场景;主要基于红外辐射相关理论,对场景中的目标和背景模型进行了红外辐射特性分析,并计算出了各部分模型面元的红外辐射强度;同时使用LOWTRAN7软件分析了大气衰减的影响,并通过灰度量化和OpenGL渲染技术构建了一种实时、动态的飞行场景红外仿真系统。试验结果表明,该系统能够实时生成飞行目标在不同红外波段及不同大气环境影响下的红外图像。     

实时海面舰船红外热像仿真平台

实时海面舰船红外热像仿真平台(Real-time Infrared Simulator,RIS)是针对舰船红外抑制和红外对抗研究开发的一款具有自主知识产权的舰船红外仿真系统。该系统集成了船体辐射场、排气烟羽辐射场、海天背景辐射、大气传输计算和红外导引头等功能模块。RIS仿真计算的光谱分辨率达到了20 cm-1,保证了大气、烟羽等气体辐射传输计算的精度。利用RIS能够模拟各种天气状况和气象条件下沿不同视角方向观测时经大气传输后的红外热像。在此基础上,可以对舰船的红外隐身效果、不同红外抑制和红外对抗装置的使用效果以及经济成本进行仿真分析。海上航行实验的测量结果验证了RIS仿真结果的精度。     

一种水上目标可见光图像生成红外图像的方法

红外警戒系统、红外成像制导导弹等军事装备在进行性能评估和模拟训练过程中都需要大量红外仿真图像,但目前红外仿真软件普遍存在生成红外仿真图像逼真度差、软件普适性不好等问题,且国外技术封锁造成我国红外仿真软件发展缓慢。因此,针对国内可见光图像仿真技术日趋成熟的现状,为提高红外仿真图像质量,本文提出了一种采用循环生成对抗网络、由可见光图像生成红外仿真图像的方法,并通过实验验证该算法是有效可行的。该算法首先通过区域生长算法从采集的可见光图像中提取水上目标,建立了水上目标可见光图像生成红外图像的训练数据集;然后利用训练好的网络生成红外仿真图像。测试实验表明,采用这种方法所生成的水上目标红外仿真图像视觉效果接近真实红外图像,可实际应用于海军红外军事装备模拟试验和训练系统。     

用红外成像导引头模拟设备测试舰船烟幕的干扰效果

为了提高红外烟幕干扰效果试验结果的真实有效性,基于红外成像导引头模拟设备研究了一种测试红外烟幕对舰船目标的干扰效果的试验方案,并对其干扰效果评估方法进行了必要说明。与热像仪等测量设备相比,该设备能够获得更加真实的试验数据,因此对红外烟幕干扰效果测试更具实际意义。     

基于声学方法的舰船烟囱红外辐射强度计算影响因素分析

利用舰船红外辐射强度数学模型,对基于声学方法的舰船烟囱红外辐射强度测量技术的影响因素进行了仿真研究,结果表明:烟气的热物性参数,红外辐射源的辐射特性以及环境噪声是影响红外辐射强度监测的主要因素。其中烟气的比热比的影响最大,其次是辐射源的发射率和环境噪声。准确确定烟气比热比,辐射源的发射率以及设法降低环境噪声是提高舰船红外辐射强度的重要手段。     

海面船目标红外图像的计算机模拟

在海面船目标独立红外图像理论模拟研究的基础上，探索了船目标与海天背景合成的红外图像计算机模拟原理和方法。理论模拟采用将大气海面组成的背景与船目标分离成像，然后进行图像合成技术方案。讨论了相关的原理和计算方法，用编制的计算和显示软件对典型实例进行了计算。     

箔条质心+烟幕复合干扰使用研究

雷达/红外成像复合制导反舰导弹是现代海战中舰艇面临的主要威胁之一.针对雷达/红外成像复合制导的制导原理和工作方式,分析了箔条质心+烟幕对其进行复合干扰的可行性.基于仿真思想,把对抗过程分为箔条质心干扰、烟幕干扰和复合干扰效果评估3个子过程,根据仿真结果总结出舰艇反导作战使用原则,对提高水面舰艇的反导能力具有重要意义.     

海战场环境下超音速反舰导弹红外辐射特性研究

超音速反舰导弹的红外辐射特性研究对海战攻守双方都具有重要的参考价值。对海洋战场环境红外辐射特性进行了深入分析,引入了累积因子,在考虑了粒子的多次散射效应的基础上建立了仿真环境的辐射计算模型,重点对云层的辐射进行了计算,并通过仿真,验证了模型的可行性。建立了导弹蒙皮与尾焰的红外辐射特性和辐射面积的计算模型,对导弹的红外辐射亮度和辐射强度进行了仿真计算。最后对仿真结果进行对比分析,结果表明该算法能够有效地应用于粒子系统的辐射计算,可供后期生成红外图像序列使用。     

车辆热特征分析及红外热像模拟

给出了车辆热特征分析及红外热像模拟的方法，并以坦克为例，根据其自身结构特点及外界条件，建立了坦克车体三维瞬态温度场及整体辐射通量计算模型，运用色度学原理，根据数值计算结果，用计算机模拟出坦克整体温度分布图及其在红外波段范围的辐射通量图。     

舰载红外警戒探测系统效果评价方法综述

舰载红外警戒系统与舰载搜索雷达协同工作可以实现对来袭掠海导弹和低空飞机的充分报警。如何评价舰载红外搜索警戒系统对反舰导弹的捕捉能力是舰艇防空作战领域中急需解决的重要课题。通过对舰载红外搜索警戒系统进行分析,提出了一种舰载红外警戒系统效果评价方法,为正确评价舰艇防空反导系统的效能提供了重要依据。