空中目標(biāo)紅外輻射特性建模與仿真.pdf

1、目前紅外制導(dǎo)武器由于其自身的優(yōu)越性在軍事偵查、目標(biāo)探測、目標(biāo)跟蹤等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。紅外制導(dǎo)武器在其研發(fā)階段,要對其性能參數(shù)進(jìn)行大量反復(fù)的測試,早期多采用外場測試的方法,成本非常昂貴。這就在很大程度上增加了紅外制導(dǎo)武器的成本。近年來隨著大規(guī)模集成電路制造工藝的快速發(fā)展,計算機(jī)的運(yùn)算速度越來越快、成本越來越低。計算機(jī)仿真技術(shù)越來越多地應(yīng)用于紅外制導(dǎo)武器的研發(fā)過程中。本課題正是在此背景下,主要研究空中目標(biāo)紅外輻射特性的建模與仿真,

2、為典型場景紅外圖像生成系統(tǒng)紅外輻射特性參數(shù)設(shè)置提供理論參考依據(jù)。
　　本文以某型號空空導(dǎo)彈為例,重點研究了空中目標(biāo)蒙皮和尾噴焰流場紅外輻射特性的建模與仿真方法。
　　物體表面溫度是其紅外輻射的基礎(chǔ),本文首先分析了影響空中目標(biāo)蒙皮溫度的主要因素。基于計算流體動力學(xué)軟件FLUENT6.2求解了空中目標(biāo)蒙皮溫度場分布,并且討論了空中目標(biāo)飛行馬赫數(shù)、飛行高度和飛行攻角對蒙皮溫度場分布的影響。在得到蒙皮溫度場分布基礎(chǔ)上,計算得到蒙皮近

3、場紅外輻射特性。然后本文研究了大氣紅外輻射傳輸特性,基于MODTRAN模型得到了不同條件下表征大氣對紅外輻射衰減作用的光譜透過率。根據(jù)紅外探測裝置工作原理,建立其數(shù)學(xué)模型,得到了紅外探測裝置接收到的紅外輻射與其生成的紅外圖像之間的關(guān)系。結(jié)合以上各個環(huán)節(jié),最后通過仿真生成空中目標(biāo)在不同飛行條件下蒙皮的紅外圖像。
　　空中目標(biāo)發(fā)動機(jī)燃燒產(chǎn)物經(jīng)其尾部噴口釋放到空氣中,高溫高壓的尾噴焰在空中目標(biāo)尾部形成數(shù)倍于其自身尺寸的羽流場。尾噴焰流場