【摘要】：近年來,國家之間在海上的摩擦日益頻繁,潛艇因其優(yōu)良的隱蔽性能和強大的突擊能力受到越來越多的關(guān)注。潛艇運動排放的溫?zé)岷Ｋ畷诤Ｃ嫘纬蔁嵛槽E,隨著紅外探測技術(shù)的發(fā)展,目前紅外探測系統(tǒng)的最低溫度分辨率可以達到0.001K,足以探測到海面異常的溫度,識別水下航行器的位置,速度和方向,這嚴重影響了潛艇的隱蔽性能,因此,從紅外輻射的角度來研究海面熱尾跡是很有必要的。本文以“海浪級”核潛艇作為研究目標,針對熱尾流的浮升問題,采用排水法模擬了不同海水環(huán)境下潛艇熱尾流的浮升發(fā)展規(guī)律,通過多組工況的對比,得到不同潛艇航速、不同循環(huán)水排放流量和不同循環(huán)水排放溫度對熱尾流發(fā)展過程以及海表熱尾跡的影響,通過得出的海面溫度分布規(guī)律,結(jié)果表明熱尾流的發(fā)展分為四個階段:初始階段、急速降溫階段、緩慢降溫階段和穩(wěn)溫階段,每個階段的溫度變化與浮升規(guī)律都不相同;影響熱尾流溫度與浮升規(guī)律的主要有三個因素:潛艇航行速度、循環(huán)水排放溫度與循環(huán)水排放流量;海水溫度不均勻時熱尾流的浮升難度明顯大于海水溫度均勻時的情況。針對海表熱尾跡紅外測距問題,根據(jù)海面溫度,建立海面紅外輻射模型,分析了紅外輻射特性與風(fēng)速、探測器角度等因素的關(guān)系,確立了不同海面情況下的發(fā)射率。根據(jù)大氣輻射傳輸原理,研究了紅外輻射在大氣傳輸中的變化規(guī)律以及影響因素,計算了不同大氣狀況下海表熱尾跡的紅外探測作用距離,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在紅外探測作用距離時,隨著探測精度的提高,探測系統(tǒng)的作用距離逐漸減小,當探測概率小于0.9時,二者之間呈現(xiàn)線性變化的關(guān)系;當氣象條件與探測條件一定時,識別距離與認清距離之間的差距較小,而發(fā)現(xiàn)距離與識別距離、認清距離之間的差距較大;當氣象條件或者探測角度改變時,發(fā)現(xiàn)距離也會隨之變化,而識別距離、認清距離幾乎不改變。在此基礎(chǔ)上,針對海表熱尾跡紅外成像問題,利用空間坐標映射模型和紅外仿真成像模型,將紅外仿真圖像經(jīng)過噪聲的處理、圖像的增強和邊緣檢測過程,得到成像效果良好的紅外仿真圖像。根據(jù)結(jié)果,紅外仿真成像時,不同的探測條件與氣候條件會對成像效果產(chǎn)生影響:潛艇航行工況對仿真圖像的影響主要體現(xiàn)在長尾跡區(qū),對核心區(qū)的影響不大;大氣條件對仿真圖像的影響主要體現(xiàn)在圖像整體的清晰度;探測高度對成像的影響主要在圖像長尾跡區(qū)的可辨識度。而處理仿真圖像時,不同的圖像處理方法得到的效果不同。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U674.941
【圖文】：

圖 2-1 物理模型海狼級”核潛艇作為研究模型，潛艇尺寸及性能參數(shù)詳見表建立與網(wǎng)格劃分，忽略影響不大的w冉峁�，将潜艇X

本文編號：2785331