隨著紅外技術的高速發(fā)展,越來越多的國家關注作戰(zhàn)目標的紅外成像特征,尤其是海面艦船的紅外成像特征。利用天基紅外探測器觀測海洋背景下的艦船目標,獲取艦船的紅外成像數(shù)據(jù),既能夠為艦船的定位與識別提供特征參數(shù),又能夠為天基探測器的設計與研制提供理論依據(jù),在軍事和民用領域中具有科學的研究價值和廣泛的應用前景。本文針對艦船目標的紅外成像過程,基于全鏈路紅外輻射傳輸理論,綜合考慮海洋背景輻射、大氣輻射傳輸衰減、探測器成像效應對艦船目標紅外成像的影響,利用計算機圖形渲染技術,實現(xiàn)了天基探測平臺下艦船目標的紅外成像仿真,分析了不同探測器參數(shù)及環(huán)境干擾對艦船目標紅外成像特征的影響,具體開展的研究工作如下:（1）天基探測場景的全鏈路紅外輻射建模。首先,結合天基探測場景的探測剖面說明各要素的空間位置關系和紅外輻射關系;然后,基于天基探測平臺的仿真需求,對大規(guī)模海面和艦船進行針對性的幾何建模;最后,基于全鏈路紅外輻射傳輸理論,建立海洋背景、艦船目標的自身輻射以及對外界環(huán)境的反射輻射模型,考慮大氣透過率和大氣路徑熱輻射對目標與背景輻射能量的衰減作用,分析探測器對紅外輻射的光電轉換過程,完成天基探測場景的全鏈路紅外... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同海況條件下的海面高度分布圖

17(a) 艦船整體模型 (b) 艦船局部模型圖2.4 艦船幾何模型示意圖2.4 本章小結本章首先介紹天基探測場景中各要素之間的空間位置和輻射關系，分析探測器接收到的紅外輻射能量；其次介紹天基探測場景中海洋背景的幾何建模方法，基于Phillips 海浪譜結合快速傅里葉變換完成對海洋背景的網(wǎng)格建模，生成符合海況要求的海面高度分布場；最后針對天基探測器的特性，使用 3ds Max 軟件有針對性地對艦船目標進行幾何建模。本章的工作為后續(xù)目標和背景的紅外輻射計算和天基探測平臺的開發(fā)提供建�；A。

31(a) 反射率分布圖 (b) 反射率俯視圖圖3.10 海面反射率分布示意圖由圖 3.10 可知，當光線以天頂角為45 ，方位角為90 的方向入射到粗糙海面時，其反射光線的能量主要集中在反射天頂角為30 60 ，方位角為255 285 的方向范圍內。如果探測器在反射光線所處的區(qū)域內，主要成像為波光粼粼的海面，在反射最強的區(qū)域將出現(xiàn)海面亮帶，匯聚反射能量。3.1.2 海面本征紅外輻射計算海面的本征紅外輻射時，可以把海面假設為灰體進行計算，由普朗克公式可得[46]：2215 /( ) 5/( )2 1 1e 1 1Bbb hc K T c Thc cMe (3-29)式中：bbM 為黑體的光譜輻射出射度


本文編號：3346756