發(fā)布時(shí)間：2020-06-02 00:19

【摘要】：為了對(duì)激光武器毀傷目標(biāo)過(guò)程中的毀傷效能進(jìn)行評(píng)估,必須需對(duì)毀傷區(qū)域的溫度變化進(jìn)行研究。一般情況下,激光武器對(duì)目標(biāo)區(qū)域的毀傷過(guò)程約幾秒鐘時(shí)間,毀傷區(qū)域會(huì)發(fā)生劇烈的溫度變化,毀傷區(qū)域?qū)囟茸兓难芯坎粌H可以對(duì)物體毀傷效能進(jìn)行分析,還能夠?qū)す馕淦飨到y(tǒng)的設(shè)計(jì)提出要求,并且對(duì)于輻射光譜的研究還可以用于分析目標(biāo)材料的性質(zhì)、分辨材料的種類。為研究激光毀傷中目標(biāo)區(qū)域的精確溫度變化,需考慮研究測(cè)量區(qū)域的不同溫度及不同大氣環(huán)境下光譜透過(guò)率對(duì)測(cè)量光譜的影響。不同溫度光譜的疊加會(huì)使反演溫度低于真實(shí)溫度,經(jīng)過(guò)一定距離大氣傳輸?shù)玫降臏y(cè)量光譜也會(huì)增大溫度反演的誤差。減少其它因素對(duì)溫度反演的影響,提高目標(biāo)區(qū)域溫度反演的精度,可以反饋到目標(biāo)區(qū)域的較準(zhǔn)確溫度分布測(cè)量上,從而為激光毀傷目標(biāo)的效能評(píng)估研究提供有力支撐,為區(qū)域溫度分布的測(cè)量提供了一種思路。本文以具有規(guī)則溫度分布的毀傷區(qū)域?yàn)槔?對(duì)不同距離下的多光譜測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行了分析研究,對(duì)低溫區(qū)域及大氣傳輸對(duì)光譜測(cè)量的影響進(jìn)行了模擬。研究提出了一種對(duì)多光譜擬合測(cè)溫技術(shù)的改進(jìn)方法,極大地減小了多光譜擬合測(cè)溫技術(shù)的測(cè)溫誤差。論文工作主要包括:(1)詳述了多光譜擬合測(cè)溫技術(shù)的測(cè)溫原理、適用范圍,對(duì)測(cè)溫精度產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行了分析。模擬了在0.4~0.9μm波段范圍內(nèi)影響因素對(duì)光譜測(cè)量產(chǎn)生的影響,并且論證使用該波段進(jìn)行溫度反演的優(yōu)勢(shì)。(2)詳述了溫度反演中所采用的光譜平滑、插值、濾波方法,并提出一種改進(jìn)的多光譜測(cè)溫技術(shù)。對(duì)目標(biāo)區(qū)域中不同溫度的輻射光譜進(jìn)行疊加處理,利用多光譜測(cè)溫技術(shù)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的疊加光譜進(jìn)行溫度反演,并與比色測(cè)溫法及未改進(jìn)的多光譜測(cè)溫法比較在相同情況下的測(cè)溫精度。(3)分析輻射光譜經(jīng)過(guò)大氣傳輸后,大氣對(duì)輻射光譜的影響。利用ModTran軟件模擬經(jīng)過(guò)不同環(huán)境、一定距離傳輸后的大氣透過(guò)率。再對(duì)大氣透過(guò)率對(duì)輻射光譜的影響進(jìn)行模擬,從而減少大氣傳輸對(duì)溫度反演精度的影響。(4)進(jìn)行激光毀傷實(shí)驗(yàn),以鋼板、碳纖維為毀傷材料,對(duì)材料的毀傷效果進(jìn)行觀測(cè)、分析,從實(shí)驗(yàn)方面驗(yàn)證多光譜測(cè)溫技術(shù)在激光毀傷過(guò)程中進(jìn)行多光譜測(cè)溫的可行性。
【圖文】：

常用 L 表示，單位為 W/(m sr)。出射度：在某個(gè)波長(zhǎng)下單位時(shí)間的輻射能量稱為光譜輻射出射單位為2W ( m m )。發(fā)射率：在相同溫度下的物體的輻射出射度與黑體的輻射出射譜發(fā)射率，常用ε表示。譜測(cè)溫法是基于黑體三大定律的一種測(cè)溫方法[38]，其中普朗克的表示了輻射強(qiáng)度會(huì)隨著波長(zhǎng)發(fā)生變化，普朗克公式為21b5( 1)cTcMe b 表示黑體在不同溫度T 、不同波長(zhǎng) 下的光譜輻射強(qiáng)度。1c 為2 16 21c 2πh c3.74 10 W m 。2c 為 第 2 輻 射21.43 10 m K ，h 為普朗克常數(shù)，34h6.63 10 J s ，c m s，kB為玻爾茲曼常數(shù)，23Bk1.38 10 J / K 。普朗克黑體輻射公式，在三種不同溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)示。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2 2 2b 6 1 1 27 215 ( 1) ( 1)c c cT T TM c cc e e eT 式為零，即為維恩位移定律，通過(guò)數(shù)值解法可以解得在某個(gè)溫強(qiáng)度峰值的關(guān)系3m T 2.897 10m k 式（2-3）可以看出隨著溫度升高，峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)，系與圖 2-1 放在同一個(gè)圖 2-2 中。維恩位移定律是由普朗克公式對(duì)普朗克公式中的波長(zhǎng)進(jìn)行積分，，可以得到斯蒂芬-玻爾茲曼定4bM T 為玻爾茲曼常數(shù)，-8 2 4 =5.6697 10 W / (m K )。（2-4）中可知，在給定的積分波段范圍內(nèi)，總的輻射量度隨著，這與實(shí)際在不同溫度的熱源附近感受到的溫度變化是一致的
【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】：2019
【分類號(hào)】：TJ95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2692298