空中復(fù)雜目標散射計算方法研究.pdf

1、分析求解空中目標的光學(xué)散射特性，一直以來是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點內(nèi)容之一，并且提出了多種求解方法，這些方法廣泛應(yīng)用在目標追蹤、目標特征提取識別以及空中監(jiān)控等軍事和民事領(lǐng)域。目前主流的仿真分析算法在對空中目標散射特性進行研究時，存在忽略復(fù)雜目標的間接輻射信息的計算以及求解模型計算速度較慢等問題，針對以上存在的問題，本文通過以下工作進行改進求解:
　　首先，本文對空中目標在自然背景輻射條件下受到的輻射源進行分析，由此引入光學(xué)系統(tǒng)中雜散輻

2、射的概念，并且分析了雜散輻射在空中目標散射產(chǎn)生的原因。
　　其次，本文針對主流空中目標散射信息求解方法在求解由目標復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的雜散輻射信息的不足，提出基于典型目標的三維面元模型使用光線追跡求解，并且采用Kd-tree(k-dimensional tree)對目標面元建立空間分割描述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)加速計算，同時使用MODTRAN大氣傳輸模型模擬計算自然環(huán)境下目標表面的入射光信息，然后帶入五參數(shù)BRDF(bidirectional ref

3、lectance distribution function)經(jīng)驗?zāi)Ｐ陀嬎惬@得復(fù)雜目標在天地背景輻射下的自然光輻射的散射信息。實驗結(jié)果對比表明本文方法對目標光學(xué)探測、識別和導(dǎo)彈制導(dǎo)等方面的研究具有很高的應(yīng)用參考價值。
　　最后，本文基于OPENGL和VS2008設(shè)計了“空中目標散射特性計算分析軟件”，在原實驗基礎(chǔ)上增加目標表面氣動溫度場的輻射因素，使用流體分析軟件FLUENT計算氣動溫度，根據(jù)實例計算結(jié)果對比增添目標表面溫度場輻射