深空目標紅外輻射特性仿真和溫度場可視化.pdf

1、紅外探測器接收目標紅外輻射是深空目標識別的主要手段。由于深空試驗開展受諸多條件限制，所以需要通過計算目標的溫度場分布以及目標的紅外輻射特性來開展仿真試驗。本文研究了深空目標的紅外輻射特性中的關鍵問題，并對衛(wèi)星熱控試驗中的溫度場重建和可視化技術進行了研究。
　　本文的主要工作包括:
　　(1)對深空目標的運動學特性進行分析，通過計算深空目標的軌道參數(shù)、姿態(tài)，判斷目標是否處于陽光區(qū)域，從而確定目標的所處環(huán)境和位置;根據(jù)深空目標的

2、材料特性與物理參數(shù)，確定目標表面對紅外輻射的吸收率和發(fā)射率，從而建立目標表面單元的熱平衡方程;采用有限體積法計算目標表面的溫度場，對目標表面的紅外輻射特性計算結果進行了分析。
　　(2)深空目標識別仿真系統(tǒng)中，需要生成大量點目標的紅外仿真圖像，所以對目標的輻射特性簡化計算進行了討論;提出了基于查找表和有限體積法的簡化計算方法;對點目標軌跡上各位置處建立輻射強度查找表，在仿真系統(tǒng)運行時實時查詢對應輻射強度;基于有限體積法的方法是簡化

3、目標表面溫度場網(wǎng)格，進而減少方程個數(shù)。最后將簡化計算方法應用到深空目標識別仿真系統(tǒng)中。
　　(3)對衛(wèi)星復雜的溫度場分布進行了描述;介紹了衛(wèi)星內(nèi)部結構以及衛(wèi)星溫度測點的分布情況;提出了基于衛(wèi)星結構特征的溫度場重建方法;通過建立衛(wèi)星內(nèi)部單元的熱平衡方程，考察影響測點溫度的主要因素;根據(jù)所建立的溫度計算模型計算出各測點處的溫度值，進而達到重建衛(wèi)星內(nèi)部溫度場的目的;對衛(wèi)星內(nèi)部幾種典型的結構進行了溫度場重建工作。最后將溫度場重建方法應用到