动态红外迷彩伪装的机理与实现

动态红外迷彩伪装,是一种可控的新型红外伪装手段,它是通过迅速降低目标与背景红外图像帧与帧之间相关度,从而使红外跟踪系统对地面目标的跟踪丢失.在分析红外跟踪系统的相关算法及动态伪装原理的基础上,提出基于帕尔帖效应的温度调节型和基于电致变色的发射率调节型动态红外迷彩伪装技术,并对2种类型的实验样机进行了测试和分析.结果表明,采用动态红外迷彩伪装对反红外系统的相关跟踪具有一定效果,是对抗红外系统相关跟踪的一个发展方向.     

自然背景中伪装网的散射偏振度与成像研究

偏振遥感以目标散射光或辐射光的偏振特性作为识别信息,具有常规强度遥感所不具备的优点.为了研究伪装网的偏振伪装效果,在不同条件下对伪装网的散射偏振度和成像特征进行了测试.结果表明,伪装网的表面偏振散射特征受光照条件、探测条件和材料本身特性的影响,其散射光的偏振度与入射角度成正比,与表面反射率成反比.相对于草地背景,伪装网的偏振度较大,可以在偏振度图像中被清晰地识别出来,能够有效对抗多光谱遥感等传统侦察手段的伪装网在偏振遥感侦察下失去了伪装效果.偏振遥感对伪装技术提出了新的挑战.     

红外发射率可变材料在航天器热控技术中的应用

基于热致变色和电致变色的可变发射率涂层或器件由于其重量轻、体积小、能耗少、调控灵活等优点在航天器热控技术中具有极大的应用前景.红外发射率可变材料是可变发射率涂层或器件的核心,主要有电致变发射率材料和热致变发射率材料两类.分析了红外发射率可变材料在航天器热控中应用的原理,重点介绍了钙钛矿型复合氧化物(A1-xBxMO3)、二氧化钒(VO2)、三氧化钨(WO3)、导电高分子(CPs)等四类典型红外发射率可变材料应用于航天器热控的研究进展.根据航天器总体和热控技术的发展需求,指出了未来航天器热控用红外发射率可变材料的发展趋势.     

热红外降温-相变复合隐身涂层的研究

伪装技术和红外探测技术的迅速发展,双波段热像仪能够很容易地识别出传统热隐身涂层下的目标.为了更好地实现隐身,从红外融合思想出发,提出了热红外相变-降温复合隐身涂层,并对涂层的作用原理及可行性进行了论述.复合涂层的面层(降温涂层)强调对背景辐射的吸收越少越好;底层(相变涂层)则强调目标的表观温度与背景温度相对一致.实验结果表明,该复合隐身涂层同时具备调节发射率和温度的功能,不仅能对付双波段热像仪的侦察,而且适用于单调背景或复杂背景下的伪装.     

地面目标红外辐射特征测试研究

为研究地面目标红外辐射特征,进行了室内材料测试和外场地面目标测试,分析材料材质、太阳辐射、风速、空气温湿度、自身热源等因素对地面目标红外辐射特征的影响。结果表明:材料材质对红外辐射特征影响显著;冷态时,地面目标红外辐射特征主要受太阳辐射影响,其次是空气温度、材料热容量和风速;热态时,地面目标红外辐射特征主要受工作热源影响,其次是太阳辐射、空气温度、材料热容量和风速。在进行地面目标红外隐身设计时,应考虑太阳辐射、自身热源等因素的影响,并从结构设计和材料使用两方面着手。     

EKV红外探测器的温度分辨能力初步分析

从双波段红外测温的原理入手,分析了导弹防御系统EKV红外探测器对中段飞行目标的温度分辨能力,指出目标在探测器2个工作波段的发射率之比是影响探测器温度测量精度的最大因素.在假定条件下的蒙特卡罗计算表明,EKV的温度测量误差约10.8 K;当目标间的温度差别小于11.8 K时,EKV就无法分辨出哪一个目标的温度更高(均为95%的置信概率).     

平流层长航时气球上升过程超冷现象影响因素分析

平流层长航时气球超冷现象是指内部浮升气体温度低于外界大气温度,超冷会引起浮力损失进而阻碍气球上升过程。建立了长航时气球辐射、对流等热模型和上升过程动力学模型,仿真分析了初始净浮力、蒙皮热物性参数、放飞时间和放飞日期等因素对超冷现象的影响规律。研究结果表明,上升过程内外温差随初始净浮力增大而增大且变化显著,可见光吸收率和红外吸收率增大时,内外温差值总体上呈减小趋势;放飞时刻和放飞日期对超冷现象影响较小,但放飞时间不同,气球上升至设计驻空高度的时间差别较大。该结论可为平流层浮空器总体方案设计和放飞试验提供有益参考。     

采用瞬态球状热斗篷方法的浅层地下目标红外隐身技术

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同,影响了整个区域表面的温度场分布,容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题,考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响,建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型,揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式。根据等效介质理论,对设计的热物性参数进行均质化,并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

高原环境对车辆动力舱温度场及红外特性影响研究

高原环境下,发动机、冷却系统等部件的运行状况发生较大变化,对动力舱室热环境产生影响,给目标的红外特性预测带来困难。对高原环境下动力舱及内部柴油机的运行状况进行仿真,采用GT-POWER软件建立一维传热模型,对柴油机在西藏贡觉县运行时的状况进行模拟,并将结果与高原环境下三维目标温度场模型进行耦合,获得动力舱的三维温度场分布情况。基于此建立目标红外辐射特征模型,对动力舱的辐射特性进行计算。结果表明：相较于平原地区,高原地区柴油机的燃烧状况较差,功率及扭矩分别降低160 kW和782 N·m,有效燃油消耗率增大46 g/(kW·h);动力舱室表面温度有不同程度降低;排烟及周围部位的温度场及红外特征更为明显。     

一种低黏度环氧树脂的制备及性能研究

采用一种新型增韧剂CC对环氧树脂进行增韧改性,获得一种低黏度中温固化环氧树脂体系。测试了树脂的力学性能,并通过红外光谱和动态热机械能分析等方法,对树脂的组织和性能进行了研究。结果表明：当CC的质量分数为19%时,环氧树脂的剪切强度和拉伸强度最大,分别为25.1 MPa和55.88 MPa;该环氧树脂具有较低的黏度;固化过程中各组分反应完全,树脂刚度较大,玻璃温度Tg达110.36℃。     

基于模糊数学对区域太阳能利用潜力的综合评判

应用基于模糊数学的综合评判方法主要对北京、长春、济南、拉萨、昆明、银川、乌鲁木齐和重庆八个城市地区太阳能利用潜力进行了评判和分析,综合考虑了日照百分率、年总云量等因素对太阳能利用的影响,建立了太阳能地区适用性综合评价指标体系,评价的权重集、判断矩阵、隶属度函数,并以八城市为例给出具体步骤和结果,比较科学地对我国太阳能利用潜力进行了科学评判,对我国的太阳能地区利用具有借鉴意义.     

合成孔径雷达成像及工程伪装发展趋势

介绍了星载、机载合成孔径雷达(SAR)成像的发展概况,系统分析了合成孔径雷达的成像特点:图像接近光学水平,低频SAR具有穿透簇叶和识别伪装功能,可大范围战场实时监视及工程目标自动识别等。结合工程伪装材料、技术、实践及谋略,提出了研制仿地物工程伪装材料及防SAR伪装网(布),开发口部伪装技术及防复合SAR探测伪装技术,长远规划、系统实践工程伪装,建立大伪装理论框架,加强伪装谋略研究等途径与方法,指出了工程伪装的发展趋势。     

Improvement of VIS and IR camouflage properties by impregnating cotton fabric with PVB/IF-WS2

In order to examine the possibility to improve its camouflage properties standard cotton fabric with camouflage print was impregnated with poly(vinyl butyral), PVB and fullerene-like nanoparticles of tungsten disulfide, PVB/IF-WS₂. FTIR analysis excluded any possible chemical interaction of IF-WS₂ with PVB and the fabric. The camouflage behavior of the impregnated fabric has been examined firstly in the VIS part of the spectrum. Diffuse reflection, specular gloss and color coordinates were measured for three different shades (black, brown and dark green). Thermal imaging was applied to examine the camouflage abilities of this impregnation in IR part of the spectrum. The obtained results show that PVB/IF-WS₂ impregnation system induced enhacement of the materials camouflage properties, i.e. that IF-WS₂ have a positive effect on spectrophotometric characteristics of the fabric.     

数码仿造迷彩客观定量评价

为了客观定量评价数码仿造迷彩的伪装效果,根据人眼视觉特性,提出基于HSV颜色空间亮度差的权重因子对SSIM算法加权进行了改进,得到了从人眼视觉特性上客观定量评价数码迷彩图案与原图像的识别概率。识别概率的大小与目标实施伪装技术的优劣有关,识别概率越高,则目标越易被侦察器材识别,伪装效果越差,反之不易被识别,伪装效果越好。因此该算法可为进一步改进伪装技术措施提供依据。     

Design of infrared camouflage cloak for underground silos

The temperature difference between the exposed surface of an underground silo and the surrounding soil surface is significant, which means a silo can be easily found by infrared detection. We designed an infrared camouflage cloak consisting of an imitative layer and an insulation layer for the silos. The imitative layer is used to imitate the thermal response of the soil to the surrounding environment. The insulation layer is used to weaken the impact of the internal temperature field of the silo on the lower boundary of the imitative layer. A silo model including surrounding soil and a soil model without silo were established, and the influences of the material and thickness of each layer on the infrared camouflage effect were analyzed. The results show that when using a silicone rubber containing alumina powder with a volume fraction of 3.18% as the imitative material, its thermal inertia is in consistent with that of the soil. Meanwhile, it was found that the thickness of the imitative layer doesn’t need to be greater than its thermal penetration depth to achieve the infrared camouflage, and the absence of the insulation layer will cause hot spots on the silo surface in winter to weaken the camouflage effect. The optimized thicknesses of the imitative layer and the insulation layer are 22 cm and 4 cm respectively. The simulations indicate that with the application of the cloak, the maximum value of the absolute values of the temperature differences between the average temperatures of the silo surface and the surrounding soil surface temperatures drops from 1.59 °C to 0.31 °C in summer and from 1.92 °C to 0.21 °C in winter. This designed cloak can achieve an all-weather and full-time passive infrared camouflage.     

辐射率对导弹仪器舱温度分布影响的研究

以某远程防空导弹仪器舱为研究对象,描述导弹的工作环境,对仪器舱的热响应过程进行分析建模,然后利用有限元软件对仪器舱温度场进行分析,研究隔热层和仪器外壳辐射率对仪器舱温度场的影响,得到了一定的数据资料和有价值的结论,为仪器舱的防热结构设计提供参数。     

基于红外辐射计的物体光谱发射率测量方法

发射率是测量红外辐射特性中的重要参数,直接影响测量的精度。在传统的能量法测发射率的基础上进行改进,利用红外辐射计MR170测量目标的光谱辐射亮度并在同一温度相同波段下建立一标准黑体模型,对目标光谱发射率进行求解。实验验证该方法可以获得满意的测量结果。对实验求取的光谱发射率进行误差分析,结果显示误差小于3%。