洞库口部的水雾热红外伪装性能分析

洞库口部与背景的红外辐射差异是红外热成像仪探测洞库口部的基础。介绍了人工水雾及其红外伪装原理,同时,将水雾设备作用于实际洞库口部。通过红外热成像仪采集数据,测试和比较了水雾开启前和开启1,2 min时洞库口部的红外热图,并结合红外图像信息处理软件进行定线温度分析。结果表明:人工水雾在洞库口部的红外伪装方面起到了很好的遮蔽效果。     

气动光学窗口热辐射效应建模研究

飞行器在大气层内高速飞行时产生严重的气动光学效应,光学窗口因气动加热,温度急剧升高,产生强烈的红外辐射,形成辐射干扰,导致红外探测器产生非均匀辐射背景,严重影响成像质量,降低接收系统的信噪比和探测距离。主要研究窗口热辐射效应,使用有限元分析法,将光学窗口划分成规则网格,计算每个网格的辐射能,运用光线追迹法,得到像面上的辐射分布及像元上的辐通量。最后利用所建立的模型对均匀温度和存在温度梯度的窗口进行了仿真。     

红外热像仪定性评判烟幕的遮蔽效果

结合实际测试结果,通过理论分析,并在试验数据的基础上,讨论了用红外热像仪定性评价烟幕的红外遮蔽效果的各种方法,分析了靶标温度、热像仪的屏幕显示以及操作观察等因素对其遮蔽效果的影响。     

红外热像仪标定方法

为了由红外图像得到目标的经度、纬度和高度信息,对目标精确定位,提出一种新的红外热像仪标定方法.以针孔成像模型作为红外热像仪成像模型,选择小热源作为标定点,以 WGS-84坐标系作为世界坐标系,引入北东天(NEU)坐标系,先通过借鉴主动视觉的思想控制热像仪绕光心旋转得到外部参数,然后借助GPS接收机测得标定点世界坐标,利用这些标定点的像素坐标和世界坐标由最小二乘估计求解内部参数.实验表明新方法精度高、成本低,适合于实际应用.     

某型装甲车辆红外辐射信号的建模与仿真

为了对装甲车辆的红外辐射特征进行研究,提出了综合考虑排烟热气和外表面装甲红外辐射特征的红外辐射信号建模方法。首先,利用GT和CFX软件联合仿真得到了排烟热气的温度、压力的分布,考虑排烟热气对排烟管红外辐射的吸收作用,建立了装甲车辆排烟装置总体红外辐射数值计算模型;然后,利用CFX软件模拟了外表面装甲的温度分布,提出了装甲车辆外表面装甲的红外数值计算模型,并通过试验验证了该模型的正确性;最后,计算了装甲车辆全方向上3～5μm和8～14μm波带上的红外辐射强度,得到了目标辐射随方向的变化规律。结果表明:装甲车辆的红外辐射信号具有明显的方向性,在进行红外抑制设计时应提出针对性的措施。     

气动光学效应内涵及其对成像探测的影响机理北大核心

带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平台下气动光学效应的内涵及其对红外成像探测系统探测威力、探测精度的影响机理,对典型飞行状态下产生的气动光学效应进行了数学仿真计算,得到了仿真计算结果,并对仿真结果进行了分析。     

气动光学效应内涵及其对成像探测的影响机理

带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平台下气动光学效应的内涵及其对红外成像探测系统探测威力、探测精度的影响机理,对典型飞行状态下产生的气动光学效应进行了数学仿真计算,得到了仿真计算结果,并对仿真结果进行了分析。     

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。     

对抗条件下SBIRS对战略导弹突防能力影响研究

为了研究对抗条件下天基红外系统对战略导弹突防能力的影响,基于战略导弹突防能力计算模型,从理论上分析了红外假目标干扰、气溶胶遮蔽和红外隐身技术等对抗措施下天基红外系统对战略导弹探测概率的影响,给出了对抗条件下战略导弹突防能力的计算模型。为作战仿真研究奠定了一定的基础。     

对军用红外光学器件镀膜可靠性的分析

在红外热像仪使用的红外器件中,对红外光学材料的要求除了要具备一般光学玻璃所具有的光学、物理、化学、热、机械等性能外,还要求必须满足在红外波段内具有良好的透过性。就目前常用的红外光学材料而言,按其结构、性能和制备方法可分为3类,即晶体材料,玻璃态材料及塑性材料,其     

反舰导弹红外图像生成研究

红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,反舰导弹的红外图像生成是重要的研究内容,具有重要的军事意义。基于理论分析和计算机技术提出了导弹目标红外图像生成的方法,根据红外物理学、空气动力学以及传热学等基本理论,建立导弹目标的红外理论模型,计算出蒙皮、尾喷管和尾喷焰等重点辐射区域的温度场和辐射场,利用灰度等级描述红外辐射信息,经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染生成红外图像。实验结果证明,红外图像生成方法可行,结果可信。     

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.     

计算空气动力学飞机红外辐射强度估算方法

结合CFD技术和红外辐射理论发展了一种飞机红外辐射强度估算方法.首先通过欧拉方程数值模拟来获得飞机表面温度场分布,然后应用结合粘性附面层理论进行壁面温度计算分析.在获得了飞机表面温度分布数据之后,采用灰体辐射理论估算全机红外辐射强度.进行某喷气式飞机红外辐射强度估算研究,分析有/无尾焰情况的飞机红外辐射强度计算结果,初...     

太阳辐射作用下的飞机表面温场分布实验研究

提出一种通过缩比模型测试飞机在太阳辐射作用下的表面温度场分布,进而通过有限元方法实现太阳辐射温场的三维模拟显示的实验方法.该方法避免了外场测试条件中自然日光辐射强度不可控和环境温度变化的影响,为飞机在太阳辐射作用下的表面温场理论模型验证和实测提供一种有效的方法,对飞机红外特性、日历寿命等研究具有借鉴意义.     

火灾对埋地输油管道温度场影响的数值研究

地面发生火灾时,将对土壤、地下管道及输送的油品温度产生影响,原有的热平衡被破坏,建立新的温度场;即便在火灾被扑灭后,一段时间内土壤、管道温度会继续升高,仍有可能造成管道失效。针对此情况建立了非稳态传热模型,进行了数值模拟,并对结果进行了分析。这一模型的建立,为后续的管内输送介质温度分布的研究提供了科学的依据。     

基于SIMULINK的便携式红外寻的防空导弹制导控制系统仿真建模

介绍了动态仿真软件ＳＩＭＵＬＩＮＫ 的特点,提出了复杂系统的建模策略,建立了面向对象的便携式红外寻的防空导弹制导控制系统仿真模型,并对模型进行了校核、验证和确认。结果证明仿真模型正确合理,仿真结果可信     

温度对半导体激光器退化的影响

采取等效电路模型仿真和加速退化试验相结合的方法研究温度对半导体激光器不同退化模式的影响规律。针对半导体激光器有源区退化和腔面退化进行分析,发现有源区退化会使半导体激光器阈值电流增大,而腔面退化会使半导体激光器斜率效率减小;进行了半导体激光器热特性建模与仿真,发现温度升高会使半导体激光器阈值电流增大;利用半导体激光器加速退化试验平台进行了半导体激光器加速退化试验。仿真与试验结果证明:温度升高会加剧半导体激光器腔面退化,而对有源区退化无显著影响。上述结论对进一步完善半导体激光器温度-退化仿真模型,研究温度对半导体激光器退化的作用机理和防护措施有积极作用。     

坦克射击过程中炮膛内火药气体温度计算

坦克射击后出现炮膛内壁烧蚀及身管温度上升等问题,其首要因素为火药爆炸燃烧所产生的高温气体。应用内弹道零维模型,以空间平均热力学参数描述坦克射击过程中炮膛内弹道状态,采用四阶龙格一库塔法求解内弹道常微分方程组,计算出内弹道时期火药气体的压力、流速和温度等随时间的变化规律。应用指数函数拟合出后效期炮膛内火药气体温度公式,最后得到坦克整个射击过程中炮膛内火药气体温度的变化规律。通过计算结果与试验数据的对比,验证了计算结果的合理性。此计算结果可为坦克炮身管的烧蚀、热状况及红外辐射特性的研究提供理论依据。     

面源红外干扰弹对抗红外成像制导导弹的仿真研究

为验证机载面源红外干扰弹干扰效果,通过分析红外成像制导导弹和面源红外干扰弹的工作机理,建立面源红外干扰弹对红外成像制导导弹干扰的对空仿真系统。介绍系统内主要模型的实现方法,并结合具体的仿真试验场景进行仿真试验。结果表明,此系统能较好地仿真机载面源红外干扰弹对红外成像制导导弹的干扰过程,为进一步验证面源红外干扰弹干扰效果提供了技术实现基础。     

大口径火炮身管热弯曲计算与试验

建立火炮在阳光照射下身管上下表面温度场、热弯曲及炮口角的计算模型。以某大口径长身管火炮为实例,计算该炮的炮口弯曲量与炮口角,进行自然阳光照射与环境模拟条件下的热弯曲试验,验证计算模型与计算结果的正确性与可信性;提出通过测量身管上下表面温度快速求取火炮身管不同环境温度及温差下的弯曲量与炮口角的工程应用方法。