大气对红外制导波段透过特性的影响分析

红外制导武器对目标的发现、识别和跟踪主要依据目标与背景的红外辐射特性及其对比特性。随着红外技术的不断发展和在军事上的广泛运用,红外辐射在大气中的传输研究越来越受到关注。针对大气透过率是研究红外辐射传输的重要参数,提取既定区域实际观测大气数据构建大气参数廓线并嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型中,探讨了红外波段实际大气透过特性的变化特征,并分析了用模型自带大气近似可能带来的误差。结果表明,基于实际大气廓线计算出的大气透过特性准确度基本吻合国际公认理论分析值,我国区域内的大气透过率的准确计算必须考虑我国的实际大气,这对最大限度分析利用战场气象环境确保武器作战性能的充分发挥具有重要价值。     

基于区域实际大气的红外制导波段目标背景对比度变化特性数值计算

红外制导武器对目标的发现、识别和跟踪主要依据目标与背景的红外辐射特性及其对比特性，目标背景对比特性研究是红外制导武器研制过程中的必要环节。依据目标背景对比度定义，采用基于既定区域实际观测大气数据构建大气参数廓线并嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型计算的方式，探讨了红外波段实际大气目标背景对比度变化特征，及其与标准大气下的目标背景对比度差异。结果表明，影响目标背景对比度的主要因素为大气透过率，实际大气目标背景对比度与标准大气的存在一定偏差，偏差与季节和波段均有关，可直接影响到红外波段实际应用中的目标识别能力。     

合成孔径激光雷达大气传输特性研究

概述了合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Laser-radar,SAL)的概念和原理,分析了大气对合成孔径激光雷达传输的影响,研究了激光波长、垂直传输高度、水平传输距离、能见度、辐射源平台高度和波束仰角等对SAL的传输影响特性,通过仿真研究得出了一系列关系曲线,对合成孔径激光雷达的设计具有一定的借鉴和指导意义,为将来在SAL工程研制上选择激光波长奠定了理论基础.     

IRST 系统的数学仿真研究

讨论了目标红外辐射、大气传输和ＩＲＳＴ系统,并根据建立的数学模型,完成了ＩＲＳＴ系统的数学仿真研究。     

大气辐射对热辐射对比度的影响

本文在分析大气中红外辐射传输规律的基础上,导出了大气自身辐射所形成的干扰辐射亮度对热工外辐射对比度的影响及其数字表达式,理论分析,推导表明此表达式是正确的,所述论点是建立热红外伪装定量评价模型的理论基础,同时也为模拟热红外图象提供了一条新的研究思路。     

典型飞机红外辐射特性及探测仿真研究

依据红外辐射的基本原理,针对隐身飞机的发动机尾焰、尾喷口和飞机蒙皮三大主要辐射源,建立了隐身飞机的红外辐射模型,提出了基于温度场分布的飞机红外辐射计算方法,并对某型飞机的红外隐身效果进行了仿真。根据红外探测器的工作原理,得到经大气传输和目标与背景对比后探测器接收到的有效目标信息,仿真计算了探测距离随波长的变化情况。研究结果对隐身飞机的设计以及红外制导防空导弹武器系统的设计和应用提供了重要的参考依据。     

一种改进的机载反辐射导弹作战效能评估方法

大气波导对反辐射导弹作战效能将产生一定的影响。根据机载反辐射导弹攻击水面目标的作战流程确定评估指标,基于传统的概率评估方法,引入大气波导影响因子,建立一种改进的大气波导条件下机载反辐射导弹作战效能模型。应用实例表明在大气波导条件下反辐射导弹的作战效能有所提升,符合大气波导对反辐射导弹作战能力产生有利影响的实际情况,验证了该模型的有效性和实用性,为机载反辐射导弹作战效能评估提供了一种新的方法和途径。     

红外探测系统对某型隐身飞机的作用距离分析

为了估算红外探测系统对某型隐身飞机的作用距离,首先构建该型飞机的简化模型,计算了飞机蒙皮、发动机尾喷口和尾焰等主要红外辐射源的中波红外辐射,然后在考虑辐射的大气衰减的基础上,推导出红外系统对点源目标的作用距离方程,并通过逐步逼近法求解该方程,最后通过算例求出不同气象条件、不同探测方向下的作用距离并对其进行分析。结果表明:红外探测系统探测隐身飞机时,能见度越高,其探测距离越远,并在尾追方向的探测距离大于迎头方向。     

大气气溶胶对激光制导探测作用距离影响的数值分析

针对大气气溶胶辐射传输衰减效应是影响1.06μm激光武器系统性能的重要因素,探讨了大气气溶胶对1.06μm激光探测作用距离的影响,构建了激光制导波段探测作用距离模型,并在此基础上进行激光探测作用距离的大气气溶胶影响数值仿真。试验表明,基于该模型计算的大气透过特性准确度基本符合国际公认理论分析值,对作用距离的评估结果与客观实际基本相符,对最大限度分析利用战场气象环境以确保武器作战性能的充分发挥具有重要价值,可为激光探测作用距离的气象环境影响后续发展奠定一定基础。     

水下航行体热尾流数值预报方法研究

研究了水下航行体红外隐身性等问题,提出了一种可对水下航行体热尾流进行数值预报的方法。在已建立了水下热尾流数学模型及海面热尾流红外辐射大气传输模型的基础上,采用几何投影的方法,确定机载红外成像器件焦平面上各个探测像元所对应的海面辐射区域,进而计算出探测器焦平面上每个探测像元所接收到的红外辐射能量,最后根据每个探测像元所接收到的红外辐射能量绘制伪彩色红外图像。按此方法在WindowXP平台上选用VC 6.0结合FLUENT及MODTRAN等专业软件,建立数据库,编写了仿真程序,可以对水下航行体的热尾流进行数值预报。     

紫外告警距离测算

紫外告警系统是光电对抗系统的重要组成部分,为军事平台的光电对抗决策提供指引,告警距离是紫外告警系统最重要的技术指标之一,通过对紫外告警系统工作原理分析,基于典型目标(导弹)的紫外辐射特征和紫外辐射的大气传输特性,从工程应用的实际出发,对紫外告警系统告警距离的测算方法进行了研究.研究表明半实物仿真的测算方法在逼真度和操作性上都是令人满意的.     

一种舰载激光武器系统模型研究

基于舰载激光武器系统和传统火炮武器系统的差别,分析了激光毁伤目标的机理及其大气传输特性,提出了一种舰载激光武器系统火控模型,并研究了舰载激光武器的交战模式及在线杀伤评估算法。最后探讨了舰载激光武器系统的发展趋向。     

目标热红外伪装分级及其伪装效果的定量评价

本文以热红外侦察系统的性能模型为基础,分析研究了热红外的伪装目标能见度与其伪装措施控制参数之间的定量关系,进而确定热红外伪装措施的分级标准和适应条件,利用热红外伪装目标能见度与安现概率的转换关系建立了热红外侦察条件下目标的发现概率模型,为目标热红外伪装效果定量评价提供了计算模式,以便输入各级伪装措施的技术控制参数,确定不同等级伪装措施的定量指标。     

基于排队论模型的轮询协议数据链系统时延分析

基于数据链系统的作战方式已经成为了现代化战场的主流,战争中战机稍纵即逝,因此,分析数据链系统的信息传输时延特性意义重大。针对数据链系统信息传输时延问题,分析了数据链系统传输命令消息,目标消息以及中继消息的一般过程,并给出了排队论模型。根据排队论的相关知识得到了轮询协议数据链传输时延的公式,最后利用仿真软件进行了分析研究。     

空间紫外目标探测系统技术研究

为了有助于紫外探测系统的不断发展和应用,尤其是在空间军事上的广泛应用.首先,在阐述紫外探测系统组成与工作原理的基础上,提出系统的主要技术性能,分析紫外光学系统的技术特点,以及真空型和固体型2类紫外探测器的技术现状.其次,从目标的时间特性、运动特性和辐射特性角度研究空间紫外目标特性,并进一步归纳紫外大气传输影响因素.再次,借鉴红外目标信号处理方法,探讨紫外弱目标信号处理与检测方法.最后,指出紫外探测系统发展需要解决的若干关键技术.对于紫外目标探测系统技术的发展与深入研究,具有一定的理论指导作用.     

基于热物理仿真分析的红外点目标特征提取与识别

根据弹道中段空间目标和诱饵的表面温度分布规律，从热物理的角度分析了目标和诱饵的红外光谱辐射特性，指出了弹道中段目标和诱饵红外辐射特性的本质差别，并据此提出了红外目标识别中的特征基函数，用特征基函数构造红外点目标识别的四维特征矢量。仿真实验表明，这一特征矢量用于红外点目标识别非常成功。     

基于HITRAN数据库坦克排烟热气红外辐射仿真

为了对坦克排烟热气的红外辐射特征进行分析,以坦克某一典型行驶工况为例,分析了不同高度和距离对穿透率的影响。基于最新版的HITRAN中的数据,针对算例给出的参数,利用高分辨率气体红外辐射计算模型计算得到了红外辐射特性。针对坦克某一工况下的排烟,利用高分辨率气体红外辐射计算方法对红外辐射特征进行了模拟计算,并进行了试验测试,最后对计算结果进行了比较。结果表明:大气的衰减作用主要是气体中的CO_2和H_2O分子的吸收作用造成的,在计算排烟热气的红外辐射特征时,需要考虑大气的衰减作用。相较于Curtis-Godson近似谱带模型法,采用高分辨率气体红外辐射计算模型能够更精确地得到光谱辐射亮度。     

遗传算法的经验公式仿真元模型构建方法

针对组合模型的构建问题,从子模型的操作系统、开发平台、表现形式、硬件环境等4方面分析了采用经验公式仿真元模型的必要性;在均匀试验基础上,提出了基于遗传算法的经验公式仿真元模型构建方法,并研究了其中的关键问题,包括经验公式基本形态的编码方式、目标函数与适应度函数、交叉算子、选择算子、变异算子;最后采用经验公式仿真元模型研...     

强电磁脉冲对空中目标的毁伤效应计算和仿真

高强度的电磁脉冲能够干扰、毁伤敏感的电子设备,特别对空中的飞机、导弹构成了严重威胁.计算了辐射强电磁脉冲对空中目标的作战区域,其大小取决于目标所在高度、波束角和倾角.推导出作战区域各典型点处的功率密度计算公式,考虑电磁脉冲在大气传输中的衰减,最后对一定距离上的晶体混频器造成毁伤所需的辐射功率进行了仿真,研究结果可为探讨强电磁脉冲的毁伤效应提供理论依据.     

基于散射探测的鱼眼激光告警方法

分析了鱼眼激光告警系统的工作原理,建立了基于散射探测的鱼眼激光告警系统的探测模型,推导出系统的目标光斑成像公式及目标光斑到达探测系统的单像元能量公式,最后引用美国休斯飞机公司AN/TVQ-2激光目标指示器参数进行数值模拟分析,得出激光传输距离及鱼眼告警系统设置高度与探测器单像元能量的关系。