本文關(guān)鍵詞：隱身飛機(jī)尾焰紅外探測(cè)仿真技術(shù)研究　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：由于越來(lái)越多的隱身飛機(jī)采用多種隱身技術(shù)并可以實(shí)現(xiàn)超音速巡航,當(dāng)前大多數(shù)雷達(dá)對(duì)其防衛(wèi)措施十分有限。若能用紅外探測(cè)系統(tǒng)對(duì)隱身飛機(jī)進(jìn)行探測(cè)和預(yù)警,那么為對(duì)隱身飛機(jī)采取反制手段提供重要依據(jù)。高溫尾焰不僅是隱身飛機(jī)的主要紅外輻射源,而且它的光譜分布比較獨(dú)特,是紅外隱身首先考慮的對(duì)象,因此對(duì)其研究具有重要意義。本文以F-22尾噴管為模型進(jìn)行建模和仿真,對(duì)隱身飛機(jī)尾焰紅外探測(cè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究,為臨近空間平臺(tái)對(duì)隱身飛機(jī)尾焰進(jìn)行紅外探測(cè)與跟蹤提供了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。具體研究工作內(nèi)容如下:(1)對(duì)隱身飛機(jī)尾焰的紅外輻射強(qiáng)度分析。利用GAMBIT對(duì)尾噴管建立幾何模型,并通過(guò)網(wǎng)格劃分對(duì)尾焰流場(chǎng)計(jì)算域進(jìn)行離散化處理,然后利用FLUENT仿真得到尾焰流場(chǎng)的溫度、壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)。鑒于尾焰流場(chǎng)溫度、壓強(qiáng)等分布不均勻特點(diǎn)且其紅外輻射的光譜選擇性,采用C-G譜線近似法,根據(jù)仿真數(shù)據(jù),對(duì)尾焰流場(chǎng)結(jié)合視線方向和射流方向進(jìn)行分層。用均勻氣體紅外輻射強(qiáng)度的計(jì)算方法計(jì)算每一層氣柱的紅外光譜透過(guò)率,然后分析不同隱身措施的影響,計(jì)算出隱身飛機(jī)尾焰在不同探測(cè)視角下的紅外輻射強(qiáng)度。(2)分析紅外輻射特性、大氣傳輸衰減和探測(cè)系統(tǒng)性能參數(shù)對(duì)紅外探測(cè)系統(tǒng)作用距離的影響。其中對(duì)于最為復(fù)雜的大氣傳輸?shù)挠绊?是計(jì)算探測(cè)距離的難點(diǎn),雖然MODTRAN計(jì)算大氣透過(guò)率模擬結(jié)果比較精確,但難以調(diào)用。本文通過(guò)編程將MODTRAN軟件計(jì)算大氣透過(guò)率與紅外系統(tǒng)作用距離改進(jìn)計(jì)算模型結(jié)合起來(lái),采用逐步逼近法,計(jì)算了地基、空基和臨近空間基不同探測(cè)平臺(tái)對(duì)隱身飛機(jī)尾焰的紅外探測(cè)作用距離,分析出了臨近空間對(duì)隱身飛機(jī)尾焰的探測(cè)優(yōu)勢(shì)。(3)鑒于臨近空間的探測(cè)優(yōu)勢(shì),利用臨近空間基雙探測(cè)器對(duì)隱身飛機(jī)尾焰進(jìn)行探測(cè)。通過(guò)自適應(yīng)?-?濾波預(yù)測(cè)方法實(shí)現(xiàn)方位數(shù)據(jù)對(duì)齊,用探測(cè)器與目標(biāo)方位形成的兩條射線的異面公垂線與射線的交點(diǎn)作為目標(biāo)的估計(jì)值,達(dá)到方位定位目標(biāo)。通過(guò)定位距離以及尾焰輻射強(qiáng)度的函數(shù)擬合,得出隱身飛機(jī)理論識(shí)別模型。(4)最后,為了對(duì)隱身飛機(jī)尾焰進(jìn)行紅外探測(cè)仿真分析更加便捷,利用上述模型,用C++聯(lián)合MATLAB、MODTRAN軟件進(jìn)行編程,開(kāi)發(fā)出了隱身飛機(jī)尾焰紅外探測(cè)仿真系統(tǒng)軟件。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V218

【參考文獻(xiàn)】

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