海面目标红辐射特性研究.pdf

在岬波段红外辐射特性的一般规律,并数值分析了各背景对目标辐射亮度的摘要本文基于背景辐射和传热学基本理论,利用大气传输模型计算了不同天顶角和不同观测高度时的太阳辐射、天空背景辐射、海背景辐射亮度;通过对海面目标所处热环境的分析,给出了太阳辐射、大气辐射、海面辐射、海面反射辐射热流;结合辐射换热角系数概念,计算了目标与各背景之间以及目标自身各面元之间的辐射换热角系数:综合考虑各背景辐射的贡献以及目标自身各面元之间换热关系,利用结点热网络法建立了目标表面温度场的理论计算模型;数值分析了圆柱型目标表面温度在不同季节、不同观察时间、不同海情、不同目标高度时随时间的变化规律,进一步给出不同观测角度的辐射亮度分布,获得了目标影响。该项研究为提高红外武器系统探测、定位、分类、识别、跟踪的精度和目标生存能力等提供了基础数据和技术支撑。关键词:海面目标热网络法表面温度红外辐射
㈣,蛳甊弘玺秓∞锄Ⅲ皁砌鷓锄祝產州賡,齜膁馏趓趞舶譏籧蛔甌曲餾仃业锄西篸撕俩】晌鷗琽,嬲甄鸪鷇仃。耷蒾仃锄打锄觚舀齞趖觚,廿西蓿甀印篽锄,鱡鄏齞锄;跚窟趏锄糴西瓵西鷇読即鹤鹊耐.Ⅳ籵韉饿阛廿縇,.,,
聃甲本人签名:日期垫翌:主:兰西安电子科技大学学位论文独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚在解密后遵守此规定本人签名:和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:并表示了谢意。送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,导师签名:
,红外技术诺姆⒄已经经历了二百多年的历史。二十世纪五十年代以来,红外技术的飞速发展及它在国防、航空、航天等领域的潜在的应用价值,使它成为当今高科技发展的又一热点。红外常用的波段有微米和⒚祝饬礁霾ǘ蔚哪勘旰焱夥浯蟛分会透过大气到达探测武器,所以这两个波段的目标和环境的红外辐射特性就成了我们研究的重点。红外目标问侵负焱庀低乘饔玫亩韵笪铩D勘暧氡尘暗暮焱夥涮匦允嵌可探测和可识别的光学参量的科学描述,它反映了光波同目标与背景相互作用而产生的物理现象,揭示了目标与背景的固有属性。目标与环境的红外辐射特性按探测方式可分为被动式的辐射特性和主动式的散射特性。辐射特性是目标与背景自身产生的辐射通量分布,其研究主要涉及目标的辐射亮度和辐射强度、背景的辐射亮度和辐射强度;目标与背景在外来辐射缣艄照射下的光散射特性,主要用目标与背景的散射截面和双向反射分布函数来描述Ц薄N颐歉行巳さ哪勘曛类大约有四种,飞机、舰船,地面武器和地面设施,导弹,只要目标温度与背景温度不一样,那么就有可能从背景中发现目标、识别目标。背景凤虻暮焱夥涮匦匝芯可婕懊娼瞎悖婕暗胶C妗⑻炜铡⑻簟⒌乇淼的辐射及反射辐射和散射辐射。天空背景的特性和天空光传输是由大气参数的垂直分布加以确定,可利用大气模型,如砑屑扑恪:1尘暗暮焱夥射理论建模为我们提供了一条认识海洋的有效途径。利用海背景模型,可以由环境参数预测海洋的红外辐射特性,为海上红外武器装备和作战提供实用工程模型和数据库。海面红外辐射模型和数据库,不仅是海上各种目标检测和识别的关键,研究目标与环境红外特性的目的之一是为各种目标与环境的红外辐射的测量与建模提供仿真数据与特征。简单的方法就是把目标和环境的辐射亮度数据进行简单叠加,但实际情况是,由于目标与环境之间有一定的相互作用。需要考虑目标与环境的综合建模方法,即将目标与环境视为一个整体,考虑目标与环境辐射红外系统乜钔对处于背景中的目标的探测和识别,主要取决于目标与背景汹瑚】的特征对比和环境因素。目标与背景之间具有较小的特征对比度,混合于背景中同时也是海上目标进行红外隐身设计的依据。的相互作用。
时,目标会呈现类似于背景的特征。由于日照的日变化和季节变化以及局部气象外系统的设计、研制和探测时,必须充分了解红外系统所作用的目标与环境的红目标红外辐射特性的研究具有十分重要的意义,具体体现在:可为红外武器系统提高探测、定位、分类、识别、跟踪的精度和生存能力等诸多方面提