機(jī)載紅外誘餌彈三維仿真方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 21:01
隨著紅外制導(dǎo)與誘餌彈制造技術(shù)的發(fā)展,以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的成熟,研究機(jī)載紅外誘餌彈的可視化仿真方法變得具有重要意義。本文根據(jù)紅外誘餌彈的特性進(jìn)行建模,并結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)分別對(duì)誘餌彈的運(yùn)動(dòng)軌跡、輻射特性,以及火焰輻射在機(jī)身蒙皮上的反射效果進(jìn)行了模擬仿真。首先,本文介紹了機(jī)載紅外誘餌彈干擾制導(dǎo)武器的基本原理,并以此為基礎(chǔ)對(duì)誘餌彈的飛行過(guò)程與燃燒過(guò)程進(jìn)行分析,分別對(duì)誘餌彈的運(yùn)動(dòng)特性模型以及輻射特性模型進(jìn)行建立。其次,基于紅外誘餌彈的運(yùn)動(dòng)特性模型與輻射特性模型,結(jié)合多種三維仿真技術(shù)建立了誘餌彈的三維模型。然后,考慮到誘餌彈火焰產(chǎn)生的紅外輻射對(duì)飛機(jī)蒙皮的影響,利用雙向反射分布函數(shù)(BRDF),建立了飛機(jī)蒙皮對(duì)于紅外輻射的反射模型。最后,借助OGRE渲染引擎與Cg著色器語(yǔ)言,使用前面建立的四個(gè)模型,通過(guò)仿真軟件對(duì)載機(jī)投放紅外誘餌彈的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 機(jī)載紅外誘餌彈物理模型的建立
2.1 機(jī)載紅外誘餌彈的基本工作原理與主要性能參數(shù)
2.1.1 紅外誘餌彈的基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 紅外誘餌彈的基本工作原理[6,19,28]
2.1.3 影響紅外誘餌彈干擾效果的主要特性
2.2 機(jī)載紅外誘餌彈運(yùn)動(dòng)特性模型的建立
2.2.1 大氣密度p_a的計(jì)算
2.2.2 誘餌彈相對(duì)大氣瞬時(shí)速度v a的計(jì)算
2.2.3 誘餌彈質(zhì)量 m 的計(jì)算
2.2.4 空氣阻力系數(shù)C d的計(jì)算
2.3 機(jī)載紅外誘餌彈輻射特性模型的建立
2.3.1 紅外誘餌的燃燒機(jī)理
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度的計(jì)算
2.3.3 工作條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度的計(jì)算
2.3.4 紅外誘餌彈輻射面積與輻射亮度的計(jì)算
2.4 紅外誘餌彈運(yùn)動(dòng)特性模型與輻射特性模型的計(jì)算結(jié)果與分析
2.4.1 空氣阻力對(duì)機(jī)載紅外誘餌運(yùn)動(dòng)特性影響的計(jì)算結(jié)果分析
2.4.2 工作條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律
2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)載紅外誘餌彈三維模型的建立
3.1 誘餌彈三維模型的主要結(jié)構(gòu)
3.2 誘餌彈球形火焰模型的仿真
3.3 誘餌彈星芒與光暈效果的仿真
3.4 誘餌彈拖尾煙霧的仿真
3.5 誘餌彈動(dòng)態(tài)三維模型的仿真
3.6 本章小結(jié)
第四章 紅外誘餌彈對(duì)機(jī)身蒙皮光照模型的建立
4.1 紅外誘餌彈對(duì)載機(jī)蒙皮輻射特性的影響
4.2 光源模型的建立
4.3 漫反射與朗伯反射體模型
4.4 鏡面反射與 Phone 模型
4.5 雙向反射分布函數(shù)(BRDF)光照模型
4.6 紅外誘餌彈光照模型的計(jì)算結(jié)果與分析
4.6.1 距離 d 對(duì)光照效果的影響
4.6.2 光源半徑 R 對(duì)光照效果的影響
4.6.3 反射率 C_λ 對(duì)光照效果的影響
4.6.4 粗糙度因子 r 對(duì)光照效果的影響
4.6.5 各向同性因子 p 對(duì)光照效果的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 機(jī)載紅外誘餌彈仿真軟件的實(shí)現(xiàn)
5.1 OGRE 渲染引擎介紹
5.1.1 OGRE 渲染引擎的特點(diǎn)
5.1.2 OGRE 渲染引擎的核心模塊
5.2 Cg 著色器語(yǔ)言介紹
5.3 基于 OGRE 渲染引擎與 Cg 著色器語(yǔ)言的仿真流程
5.4 仿真結(jié)果
5.4.1 單發(fā)誘餌彈投放過(guò)程
5.4.2 高溫段紅外誘餌彈仿真圖像
5.4.3 單發(fā)誘餌彈的連續(xù)投射
5.4.4 多枚誘餌彈的同時(shí)投射
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作的不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地物環(huán)境對(duì)紅外誘餌彈散射特性建模及仿真[J]. 郭冰濤,王曉蕊,黃曦,劉德連,柴國(guó)貝. 紅外與激光工程. 2013(02)
[2]紅外誘餌彈的視景仿真[J]. 郭亞峰,吳慶憲,姜長(zhǎng)生. 電光與控制. 2012(07)
[3]三維渲染引擎OGRE與OSG的比較綜述[J]. 金陽(yáng),張宣,李青元. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[4]國(guó)內(nèi)外紅外面源誘餌彈的發(fā)展和試驗(yàn)方法研究[J]. 王繼光,王敏帥,臧壽洪. 紅外. 2011(10)
[5]紅外誘餌輻射特性仿真技術(shù)研究[J]. 楊東升,戴冠中. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(21)
[6]紅外誘餌彈建模與視景仿真實(shí)現(xiàn)研究[J]. 金政芝,杜文紅,王星,魯磊. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]紅外誘餌彈干擾特性與仿真[J]. 王洪強(qiáng),方洋旺,伍有利,曾憲偉. 火力與指揮控制. 2010(04)
[8]機(jī)載紅外誘餌運(yùn)動(dòng)特性仿真技術(shù)研究[J]. 楊東升,慕德俊,戴冠中. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]機(jī)載紅外誘餌彈干擾效果評(píng)估方法[J]. 胡一繁,宋筆鋒,王旭,裴揚(yáng). 紅外技術(shù). 2009(03)
[10]紅外誘餌彈最佳干擾方法研究[J]. 童中翔,劉鵬飛,王曉東,李傳良. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]粒子系統(tǒng)理論及其在飛行模擬器實(shí)時(shí)視景仿真中的應(yīng)用研究[D]. 陳蕾.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)紅外誘餌彈仿真方法研究[D]. 張?jiān)普?西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3438617
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 機(jī)載紅外誘餌彈物理模型的建立
2.1 機(jī)載紅外誘餌彈的基本工作原理與主要性能參數(shù)
2.1.1 紅外誘餌彈的基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 紅外誘餌彈的基本工作原理[6,19,28]
2.1.3 影響紅外誘餌彈干擾效果的主要特性
2.2 機(jī)載紅外誘餌彈運(yùn)動(dòng)特性模型的建立
2.2.1 大氣密度p_a的計(jì)算
2.2.2 誘餌彈相對(duì)大氣瞬時(shí)速度v a的計(jì)算
2.2.3 誘餌彈質(zhì)量 m 的計(jì)算
2.2.4 空氣阻力系數(shù)C d的計(jì)算
2.3 機(jī)載紅外誘餌彈輻射特性模型的建立
2.3.1 紅外誘餌的燃燒機(jī)理
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度的計(jì)算
2.3.3 工作條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度的計(jì)算
2.3.4 紅外誘餌彈輻射面積與輻射亮度的計(jì)算
2.4 紅外誘餌彈運(yùn)動(dòng)特性模型與輻射特性模型的計(jì)算結(jié)果與分析
2.4.1 空氣阻力對(duì)機(jī)載紅外誘餌運(yùn)動(dòng)特性影響的計(jì)算結(jié)果分析
2.4.2 工作條件下紅外誘餌彈輻射強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律
2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)載紅外誘餌彈三維模型的建立
3.1 誘餌彈三維模型的主要結(jié)構(gòu)
3.2 誘餌彈球形火焰模型的仿真
3.3 誘餌彈星芒與光暈效果的仿真
3.4 誘餌彈拖尾煙霧的仿真
3.5 誘餌彈動(dòng)態(tài)三維模型的仿真
3.6 本章小結(jié)
第四章 紅外誘餌彈對(duì)機(jī)身蒙皮光照模型的建立
4.1 紅外誘餌彈對(duì)載機(jī)蒙皮輻射特性的影響
4.2 光源模型的建立
4.3 漫反射與朗伯反射體模型
4.4 鏡面反射與 Phone 模型
4.5 雙向反射分布函數(shù)(BRDF)光照模型
4.6 紅外誘餌彈光照模型的計(jì)算結(jié)果與分析
4.6.1 距離 d 對(duì)光照效果的影響
4.6.2 光源半徑 R 對(duì)光照效果的影響
4.6.3 反射率 C_λ 對(duì)光照效果的影響
4.6.4 粗糙度因子 r 對(duì)光照效果的影響
4.6.5 各向同性因子 p 對(duì)光照效果的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 機(jī)載紅外誘餌彈仿真軟件的實(shí)現(xiàn)
5.1 OGRE 渲染引擎介紹
5.1.1 OGRE 渲染引擎的特點(diǎn)
5.1.2 OGRE 渲染引擎的核心模塊
5.2 Cg 著色器語(yǔ)言介紹
5.3 基于 OGRE 渲染引擎與 Cg 著色器語(yǔ)言的仿真流程
5.4 仿真結(jié)果
5.4.1 單發(fā)誘餌彈投放過(guò)程
5.4.2 高溫段紅外誘餌彈仿真圖像
5.4.3 單發(fā)誘餌彈的連續(xù)投射
5.4.4 多枚誘餌彈的同時(shí)投射
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作的不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地物環(huán)境對(duì)紅外誘餌彈散射特性建模及仿真[J]. 郭冰濤,王曉蕊,黃曦,劉德連,柴國(guó)貝. 紅外與激光工程. 2013(02)
[2]紅外誘餌彈的視景仿真[J]. 郭亞峰,吳慶憲,姜長(zhǎng)生. 電光與控制. 2012(07)
[3]三維渲染引擎OGRE與OSG的比較綜述[J]. 金陽(yáng),張宣,李青元. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[4]國(guó)內(nèi)外紅外面源誘餌彈的發(fā)展和試驗(yàn)方法研究[J]. 王繼光,王敏帥,臧壽洪. 紅外. 2011(10)
[5]紅外誘餌輻射特性仿真技術(shù)研究[J]. 楊東升,戴冠中. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(21)
[6]紅外誘餌彈建模與視景仿真實(shí)現(xiàn)研究[J]. 金政芝,杜文紅,王星,魯磊. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]紅外誘餌彈干擾特性與仿真[J]. 王洪強(qiáng),方洋旺,伍有利,曾憲偉. 火力與指揮控制. 2010(04)
[8]機(jī)載紅外誘餌運(yùn)動(dòng)特性仿真技術(shù)研究[J]. 楊東升,慕德俊,戴冠中. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]機(jī)載紅外誘餌彈干擾效果評(píng)估方法[J]. 胡一繁,宋筆鋒,王旭,裴揚(yáng). 紅外技術(shù). 2009(03)
[10]紅外誘餌彈最佳干擾方法研究[J]. 童中翔,劉鵬飛,王曉東,李傳良. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]粒子系統(tǒng)理論及其在飛行模擬器實(shí)時(shí)視景仿真中的應(yīng)用研究[D]. 陳蕾.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)紅外誘餌彈仿真方法研究[D]. 張?jiān)普?西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3438617
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