基于VEGA的地面目標(biāo)與背景紅外場(chǎng)景動(dòng)態(tài)仿真研究.pdf

1、紅外場(chǎng)景仿真技術(shù)能夠在軍事上給目標(biāo)識(shí)別、隱身等提供相關(guān)數(shù)據(jù)與指導(dǎo)方案，為軍用裝備的改進(jìn)奠定了堅(jiān)定基礎(chǔ)，具有重要的國(guó)防研究?jī)r(jià)值。本文采用轉(zhuǎn)換格式（方案一）和映射函數(shù)（方案二）的兩種不同方式，分別實(shí)現(xiàn)了基于Vega平臺(tái)的紅外場(chǎng)景仿真，并二次開發(fā)了其紅外目標(biāo)特性演示軟件。
　　(1)針對(duì)方案一中目標(biāo)溫度場(chǎng)的研究，提出了先用Pro/E對(duì)其三維建模，后用ANSYS對(duì)其分析計(jì)算的方法。構(gòu)建了目標(biāo)溫度模型，而后通過Creator格式轉(zhuǎn)換工具結(jié)合

2、自定義的調(diào)用函數(shù)庫及OpenFlight API對(duì)其轉(zhuǎn)格式。
　　(2)針對(duì)方案二中目標(biāo)溫度場(chǎng)的研究，分別采用外場(chǎng)實(shí)測(cè)和ANSYS分析計(jì)算的方法，建立了各自的目標(biāo)溫度模型。通過求解紅外Sensor內(nèi)部的映射函數(shù)，而后編寫其映射函數(shù)程序，進(jìn)而分別對(duì)各自的目標(biāo)溫度模型進(jìn)行映射處理。
　　(3)針對(duì)背景中的房屋等建模研究，通過Creator幾何建模、相應(yīng)紋理貼圖、并采用TMM(Texture Material Mapper)進(jìn)行材

3、質(zhì)貼圖，映射建立了背景物體的3D模型;而針對(duì)大地形建模研究，則利用CTS(Creator Terrain Studio)軟件依次進(jìn)行采集原始數(shù)據(jù)、創(chuàng)建紋理、生成及發(fā)布地形等流程操作，最終構(gòu)建了大地形模型。
　　(4)基于轉(zhuǎn)格式的方案，通過以上準(zhǔn)備工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)格式的紅外仿真，并二次開發(fā)了具有特定需求功能的紅外目標(biāo)特性演示軟件。不同波段相同目標(biāo)狀態(tài)下，仿真結(jié)果表明:8～12μm波段坦克與背景的熱輻射通量相較于3～

4、5μm明顯高些。而這一結(jié)果也符合熱物理學(xué)中背景自身熱輻射主要集中在4μm波段以上而在3～4μm則很低的規(guī)律。相同波段不同目標(biāo)狀態(tài)下，仿真結(jié)果表明:在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻中，背景熱輻射通量幾乎相同，而目標(biāo)則由于運(yùn)動(dòng)與否，其溫度分布差別較大，紅外輻射通量也有所不同。
　　(5)基于映射函數(shù)的方案，通過編寫其映射函數(shù)程序，實(shí)現(xiàn)了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)的映射方式紅外仿真，并對(duì)比了ANSYS計(jì)算數(shù)據(jù)下的兩種仿真方案，結(jié)果表明:方案一的目標(biāo)紅外輻