水下航行體憑借其強(qiáng)大的軍事震懾力,已經(jīng)成為世界各國(guó)海軍公認(rèn)的戰(zhàn)略性武器。在未來(lái)的海戰(zhàn)中能夠及時(shí)對(duì)敵方水下航行體做出預(yù)警是海戰(zhàn)取勝的關(guān)鍵因素。隨著光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用,紅外探測(cè)和紅外成像制導(dǎo)設(shè)備廣泛應(yīng)用于海、陸、空、天各種作戰(zhàn)平臺(tái),極大地提高了戰(zhàn)場(chǎng)綜合反潛能力。水下航行體高溫冷卻水排放入海使航行區(qū)域呈現(xiàn)“熱尾流”特性,熱尾流成為暴露水下航行體位置、航向等重要信息的重要因素,嚴(yán)重影響水下航行體的隱身防御。因此開(kāi)展熱尾流紅外輻射和成像特性的研究對(duì)水下航行體的紅外隱身具有重要意義和實(shí)際軍事需求。本文在粗糙海面模型基礎(chǔ)上,建立了熱尾流紅外輻射模型,針對(duì)紅外輻射模型方程中的各分量展開(kāi)了詳細(xì)研究。利用海浪譜模型確定發(fā)射率與探測(cè)角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,分析了海面熱尾流方向發(fā)射率的變化規(guī)律。研究了海面風(fēng)速與尾流溫度對(duì)典型工況熱尾流紅外輻射特性的影響,計(jì)算并得到了熱尾流與海洋背景的對(duì)比度在風(fēng)速和探測(cè)器天頂角變化時(shí)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,短波段進(jìn)行海面探測(cè)更容易發(fā)現(xiàn)和識(shí)別熱尾流尾跡。以某型號(hào)核潛艇熱尾流為研究對(duì)象,充分考慮大氣環(huán)境對(duì)紅外輻射能量的衰減作用,利用逐次逼近法計(jì)算了特定探測(cè)系統(tǒng)對(duì)典型工況熱尾流的危險(xiǎn)預(yù)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）CAMEO-SIM仿真圖像（b）探測(cè)器紅外圖像

圖 1-2 CAMEO-SIM 海面可見(jiàn)光仿真圖像及云影在海面的映射圖像[51]2006 年，Schwenger 等人[52]利用 MODTRAN 計(jì)算天空半球溫度分布，重力波和非線性波浪描述海面，提出了動(dòng)態(tài)海洋場(chǎng)景和靜態(tài)天空三維紅外成像模擬方法，海面紅外輻射曲線的模擬結(jié)果和實(shí)際測(cè)量值一致。2016 年，Corvec 等人[53]利用抑制噪聲的方法提高紅外圖像的空間分辨率，利用紅外成像技術(shù)檢測(cè)承受循環(huán)機(jī)械負(fù)載的無(wú)機(jī)玻璃表面的熱活性，結(jié)果表明，該方法可以用于無(wú)機(jī)玻璃表面缺陷的檢測(cè)。2010 年，Lapierre 等人[54]利用 Python 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一種艦船紅外成像模擬的開(kāi)源仿真軟件，通過(guò)設(shè)計(jì)艦船的復(fù)雜幾何形狀最大限度的減小船舶的發(fā)射和反射能量，降低紅外分布信號(hào)，用于艦船紅外隱身設(shè)計(jì)。2011 年，Dulski 等人[55]提出了一種紅外光譜云輻射數(shù)值模擬方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法獲得波蘭地區(qū)不同季節(jié)和氣象條件的云和天空背景的特征溫度，利用所開(kāi)發(fā)的天空紅外模擬軟件生成天空和云的紅外圖像，并對(duì)紅外圖像進(jìn)行分析反演天空和云的輻射特性，結(jié)果表明，紅外仿真圖像與熱感照相機(jī)達(dá)到了相同的效果，如圖 1-3 和 1-4。

AMEO-SIM 海面可見(jiàn)光仿真圖像及云影在海面的映射wenger 等人[52]利用 MODTRAN 計(jì)算天空半球描述海面，提出了動(dòng)態(tài)海洋場(chǎng)景和靜態(tài)天空三輻射曲線的模擬結(jié)果和實(shí)際測(cè)量值一致。2016聲的方法提高紅外圖像的空間分辨率，利用紅載的無(wú)機(jī)玻璃表面的熱活性，結(jié)果表明，該方檢測(cè)。pierre 等人[54]利用 Python 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一種艦船通過(guò)設(shè)計(jì)艦船的復(fù)雜幾何形狀最大限度的減小外分布信號(hào)，用于艦船紅外隱身設(shè)計(jì)。lski 等人[55]提出了一種紅外光譜云輻射數(shù)值模地區(qū)不同季節(jié)和氣象條件的云和天空背景的特模擬軟件生成天空和云的紅外圖像，并對(duì)紅外射特性，結(jié)果表明，紅外仿真圖像與熱感照相 和 1-4。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]水面艦船目標(biāo)的實(shí)時(shí)紅外成像仿真[J]. 王彥,謝曉方.  激光與紅外. 2015(08)
[8]水下航行體熱尾流浮升特性研究[J]. 張昊春,吉宇,馬銳,李垚,嚴(yán)利明,秦江.  艦船科學(xué)技術(shù). 2015(07)
[9]基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的潛艇熱尾流浮升規(guī)律研究[J]. 戴天奇,姚世衛(wèi),魏志國(guó).  艦船科學(xué)技術(shù). 2015(05)
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博士論文
[1]典型目標(biāo)場(chǎng)景的紅外成像仿真研究[D]. 江照意.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]預(yù)警機(jī)蒙皮紅外特征與成像仿真技術(shù)研究[D]. 李振.電子科技大學(xué) 2016
[2]海天背景下大型艦船紅外成像仿真[D]. 張洪鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于MRTD的紅外成像系統(tǒng)性能評(píng)估和大氣影響的研究[D]. 孫文芳.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]海面背景紅外圖像的計(jì)算與仿真研究[D]. 熊艷飛.湘潭大學(xué) 2014
[5]海洋場(chǎng)景的紅外成像仿真與實(shí)現(xiàn)[D]. 艾敏.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]面向紅外輻射的大氣傳輸效應(yīng)仿真技術(shù)研究[D]. 張飛.南京理工大學(xué) 2014
[7]艦船尾跡建模與其相關(guān)電磁方法研究[D]. 杜充.電子科技大學(xué) 2013
[8]基于MODTRAN的復(fù)雜大氣條件下紅外系統(tǒng)作用距離計(jì)算[D]. 馬鶴.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]海天背景目標(biāo)紅外輻射特性研究[D]. 李劉苗.西安電子科技大學(xué) 2011
[10]紅外熱成像系統(tǒng)作用距離的研究[D]. 張鵬.南京航空航天大學(xué) 2011



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