發(fā)布時(shí)間：2017-12-08 20:17

  本文關(guān)鍵詞：基于VEGA的地面目標(biāo)與背景紅外場(chǎng)景動(dòng)態(tài)仿真研究

  更多相關(guān)文章： 紅外仿真 溫度模型 Vega 格式轉(zhuǎn)換 映射函數(shù) 二次開發(fā)

【摘要】：紅外場(chǎng)景仿真技術(shù)能夠在軍事上給目標(biāo)識(shí)別、隱身等提供相關(guān)數(shù)據(jù)與指導(dǎo)方案,為軍用裝備的改進(jìn)奠定了堅(jiān)定基礎(chǔ),具有重要的國(guó)防研究?jī)r(jià)值。本文采用轉(zhuǎn)換格式(方案一)和映射函數(shù)(方案二)的兩種不同方式,分別實(shí)現(xiàn)了基于Vega平臺(tái)的紅外場(chǎng)景仿真,并二次開發(fā)了其紅外目標(biāo)特性演示軟件。(1)針對(duì)方案一中目標(biāo)溫度場(chǎng)的研究,提出了先用Pro/E對(duì)其三維建模,后用ANSYS對(duì)其分析計(jì)算的方法。構(gòu)建了目標(biāo)溫度模型,而后通過Creator格式轉(zhuǎn)換工具結(jié)合自定義的調(diào)用函數(shù)庫(kù)及OpenFlight API對(duì)其轉(zhuǎn)格式。(2)針對(duì)方案二中目標(biāo)溫度場(chǎng)的研究,分別采用外場(chǎng)實(shí)測(cè)和ANSYS分析計(jì)算的方法,建立了各自的目標(biāo)溫度模型。通過求解紅外Sensor內(nèi)部的映射函數(shù),而后編寫其映射函數(shù)程序,進(jìn)而分別對(duì)各自的目標(biāo)溫度模型進(jìn)行映射處理。(3)針對(duì)背景中的房屋等建模研究,通過Creator幾何建模、相應(yīng)紋理貼圖、并采用TMM(Texture Material Mapper)進(jìn)行材質(zhì)貼圖,映射建立了背景物體的3D模型；而針對(duì)大地形建模研究,則利用CTS(Creator Terrain Studio)軟件依次進(jìn)行采集原始數(shù)據(jù)、創(chuàng)建紋理、生成及發(fā)布地形等流程操作,最終構(gòu)建了大地形模型。(4)基于轉(zhuǎn)格式的方案,通過以上準(zhǔn)備工作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)格式的紅外仿真,并二次開發(fā)了具有特定需求功能的紅外目標(biāo)特性演示軟件。不同波段相同目標(biāo)狀態(tài)下,仿真結(jié)果表明：8-12μm波段坦克與背景的熱輻射通量相較于3-5μm明顯高些。而這一結(jié)果也符合熱物理學(xué)中背景自身熱輻射主要集中在4μm波段以上而在3-4 μm則很低的規(guī)律。相同波段不同目標(biāo)狀態(tài)下,仿真結(jié)果表明：在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻中,背景熱輻射通量幾乎相同,而目標(biāo)則由于運(yùn)動(dòng)與否,其溫度分布差別較大,紅外輻射通量也有所不同。(5)基于映射函數(shù)的方案,通過編寫其映射函數(shù)程序,實(shí)現(xiàn)了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)的映射方式紅外仿真,并對(duì)比了ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)下的兩種仿真方案,結(jié)果表明：方案一的目標(biāo)紅外輻射分布更合理些,仿真結(jié)果更加逼真,效果更好；方案二雖然其方法更簡(jiǎn)單、操作更方便、生成紅外場(chǎng)景圖像較快,但其仿真結(jié)果不夠逼真。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：E933;TN219

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