水中微气泡光散射偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上,建立气泡光散射模型,计算水中微小气泡与固体微粒在不同的粒径参数和散射角条件下的光散射偏振特性,并对两者进行比较.结果表明,水中气泡及微粒对入射光散射后偏振状态的改变十分复杂.总体上气泡的退偏振效应比固体微粒强25%,微小气泡与固体微粒对偏振状态的影响在粒径域和散射角上具有选择性.     

硬硅钙石二次粒子增强SiO_2气凝胶等效热导率

首先,采用分形交叉球杆模型描述气凝胶骨架微观结构,并引入分形理论处理二次粒子纤维壁复杂的微观形貌,在综合考虑二次粒子间的接触热阻和辐射传热的影响上,建立了二次粒子增强气凝胶的等效热导率计算模型;然后,实验测定了该材料的热导率,测量值与计算值吻合良好,验证了该模型的正确性;最后,分析了二次粒子密度、粒径、气凝胶密度以及复合密度等对等效热导率的影响。     

烟雾干扰光学制导武器中Mie散射系数快速算法

烟雾干扰光学制导武器中烟雾中的颗粒物的浓度、平均粒径的精确测量是评价武器隐蔽效果的关键指标。Mie散射中的消光系数计算是烟雾中颗粒物的平均粒径和浓度测量中的关键步骤。在传统Mie散射计算的基础上提出一种适用不同颗粒大小和复折射率的Mie散射系数算法。推导了散射系数计算公式,分析了不同折射率和粒径的递推公式。计算表明,该方法的计算精度高、范围广、时间短,适用于干扰烟雾中生成颗粒物的平均粒径和浓度在线测量。     

太空飞行器烟幕干扰遮蔽消光特性研究

基于MIE散射理论,建立太空环境下求解吸收、发射、散射性粒子系辐射传输模型,研究了烟幕扩散过程总辐射的变化,分析了粒子光学性质、粒径尺度、粒子数密度、烟幕厚度对整个烟幕遮蔽的红外隐身效果。结果表明:中波能起到较好的隐身效果,最多能遮蔽90%的飞行器辐射;粒子的折射指数对烟幕隐身效果影响较小,吸收指数对烟幕隐身效果影响较大;粒子尺度对隐身效果影响较大,在特定的光学性质下存在最佳粒径选择;烟幕的密度存在饱和值,超出饱和值后隐身效果不会增加;烟幕厚度对隐身效果没有明显改善。     

空地ARM红外辐射特性研究

深入研究反辐射导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.以导弹蒙皮、发动机尾喷管及尾喷焰作为导弹的主要红外辐射源,计算某型反辐射导弹在3μm～5μm和8 μm～12μm波段在不同方向上的红外辐射强度,并针对计算结果进行了分析,可为红外告警系统探测反辐射导弹提供一定理论依据.     

坦克热烟气红外辐射特征数值分析

为了研究坦克热烟气红外辐射特征,针对某型坦克柴油机,利用GT-SUITE建立了仿真计算模型,通过后处理模块模拟得到了排烟管排出的主要辐射气体的摩尔分数。建立了一种能够快速计算热烟气流场和温度场分布的数值计算模型,得到了热烟气温度场和压力场分布结果。提出了一种基于Malkmus模型的非均匀气体光谱透过率的计算方法,得到了热烟气的光谱透过率。在此基础上建立了一种基于红外探测方向离散的热烟气红外辐射计算模型,模拟了某高空飞行器热烟气在2～5μm波带的相对红外辐射强度分布,并与试验数据进行了对比,验证了模型的可靠性。最后模拟计算了坦克热烟气在不同红外探测角度下的红外辐射特征,分析了在红外探测方向上造成红外辐射特征衰减的影响因素。     

1.06μm激光仿真测试中Mie散射影响分析

结合室内激光跟踪探测器仿真测试中脉冲激光目标指示信号的发射、传播和探测过程,探讨1.06μm波长脉冲激光大气传输中气溶胶米氏(Mie)散射对激光探测和跟踪的影响规律.通过建立室内气溶胶散射模型,进行激光指示散射信号传输的建模与仿真计算.数学仿真和实际测试数据的对比分析表明,该计算模型具有较高精度,为设计激光跟踪探测器探测和跟踪仿真测试布局和采取减小散射影响措施提供了参考.     

低发射率伪装涂层辐射特性影响因素的理论分析

涂层的辐射特性直接影响其红外性能。为了分析伪装涂层辐射特性的影响因素,对基于Kubelka-Munk理论的涂层辐射特性模型进行了深入分析,得到了涂层表观发射率和表观反射率的数学表达式。在此基础上,利用数学方法详细讨论了涂层厚度、填料粒子体积分数和粒子尺寸对低发射率伪装涂层辐射特性的影响方式和影响程度。结论不仅适用于低发射率伪装涂层,对一些其他功能性伪装涂层的设计也有一定的指导意义。     

临近空间红外系统对弹道导弹探测距离的估算

为了估算临近空间红外系统对助推段弹道导弹的探测距离,详细分析了弹道导弹及背景的红外辐射特性;针对基于表现对比度作用距离算法在适用性和计算精度方面的不足,引入以波数η为参量的辐射通量公式对其进行改进;通过仿真计算该系统在4.25μm~4.55μm波段对弹道导弹蒙皮、尾焰、尾喷口的探测距离,结果表明临近空间红外系统对助推段弹道导弹的探测距离可达5 000 km~38 000 km,该结论可为临近空间红外系统的设计提供数据支持。     

释放点排布方式对水雾红外遮蔽性能的影响

水雾作为一种优良的红外伪装措施，受到了越来越多的关注。水雾遮蔽性能的仿真研究也成为了关注的焦点，但是始终没有一种有效的仿真途径来探讨水雾释放点排布产生的影响。针对这一问题，基于高斯扩散理论与Mie散射理论，提出了一种空间划分的建模方案，解决了这一问题，并根据仿真结果，简单分析了相同条件下不同释放点排布方式对其红外辐射遮蔽性能的影响。所得结论对制定有效的红外对抗策略有一定的参考价值。