当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

多波段兼容隐身微结构设计及其对目标红外辐射特性的影响研究

发布时间:2018-05-24 10:10

  本文选题:微结构表面 + 多波段兼容隐身 ; 参考:《南京理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:本文基于微结构的波长选择控制特性,从周期性金属腔体微结构和多波段兼容隐身微结构设计两方面讨论微结表面对光谱特性的控制,分析材料、结构等因素对微结构光谱特性的影响规律;针对目标可见光、红外、激光的多波段兼容隐身,将膜层与周期性微腔结构复合,设计出较好兼容多波段隐身的微结构表面。基于夫琅禾费衍射理论和衍射光栅方程,建立微结构表面的双向反射模型,分析斜入射时微结构表面的反射分布。针对弹道导弹中段目标,建立微结构表面目标的温度计算模型,对比同一时刻原表面和微结构表面目标的温度分布,研究不同发射日期对微结构表面目标温度场的影响。建立微结构表面中段弹头的红外辐射通量模型,考虑入射角度、入射波长与微结构表面光谱特性的关系,采用反向蒙特卡洛方法模拟目标红外探测成像,对比原表面和微结构表面目标的红外图像,计算不同状态、不同时刻、不同探测方向时微结构表面目标的红外图像和周向探测功率,分析微结构表面对目标红外成像结果的影响,总结微结构表面对目标红外隐身的效果。研究表明:微结构表面对降低目标温度特征效果良好,微结构表面的红外图像亮度明显比原表面要低,特别是3~5μm波段目标红外图像轮廓不明显,且在转换探测方位角时,目标红外图像忽明忽暗,各探测角度下微结构表面的周向探测功率比原表面小。微结构表面明显降低了中段弹头目标的红外可探测性,达到良好的红外隐身效果,对红外隐身设计和评估有一定的意义。
[Abstract]:Based on the wavelength selective control characteristics of microstructures, this paper discusses the control of the spectral characteristics of microjunction surfaces from two aspects: periodic metal cavity microstructures and multi-band compatible stealth microstructures, and analyses the materials. The influence of structure and other factors on the spectral characteristics of microstructures is discussed. For the multi-band compatible stealth of the target visible light, infrared and laser, the film layer is combined with the periodic microcavity structure to design the microstructural surface which is more compatible with the multi-band stealth. Based on Fraunhofer diffraction theory and diffraction grating equation, a bidirectional reflection model of microstructure surface is established, and the reflection distribution of microstructure surface under oblique incidence is analyzed. The temperature calculation model of the microstructure surface target is established for the target in the middle part of the ballistic missile. The temperature distribution of the original surface and the microstructure surface target at the same time is compared, and the influence of different launch date on the temperature field of the microstructure surface target is studied. The infrared radiation flux model of the warhead in the middle section of the microstructure surface is established. Considering the relation between the incident angle, the incident wavelength and the spectral characteristics of the microstructure surface, the inverse Monte Carlo method is used to simulate the infrared detection imaging of the target. Compared with the infrared images of the original surface and the micro-structure surface target, the infrared image and circumferential detection power of the micro-structure surface target are calculated at different states, different times and different detection directions. The effect of the microstructure surface on the infrared imaging results of the target is analyzed, and the effect of the microstructure surface on the infrared stealth of the target is summarized. The results show that the microstructure surface has a good effect on lowering the temperature characteristic of the target, and the infrared image brightness of the microstructure surface is obviously lower than that of the original surface, especially the contour of the target infrared image in the 3 ~ 5 渭 m band is not obvious, and when the azimuth angle is detected by conversion, The infrared image of the target is flickering, and the circumferential detection power of the microstructural surface is smaller than that of the original surface at each detection angle. The microstructure surface obviously reduces the infrared detectability of the middle warhead target and achieves a good infrared stealth effect. It is of certain significance for the design and evaluation of infrared stealth.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN21

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 禄晓飞;盛捷;;弹道导弹在飞行过程中的表面温度研究进展[J];红外;2016年01期

2 渠海荣;;基于SPPs的滤波器的设计[J];自动化与仪器仪表;2015年12期

3 王海华;孙贤明;类成新;孙志伟;王军;;空心圆柱微腔谐振模式研究[J];光散射学报;2014年03期

4 方国强;滕克难;王文刚;;基于目标特征和星点不变矩的弹道导弹中段红外图像目标检测方法[J];弹箭与制导学报;2014年04期

5 方国强;滕克难;;基于序列红外图像的弹道导弹中段目标检测跟踪方法[J];宇航计测技术;2014年01期

6 方国强;滕克难;;弹道导弹中段目标/背景红外图像建模与仿真[J];海军航空工程学院学报;2013年06期

7 屈丽;孟瑜;卓仲畅;国秀珍;苏雪梅;;光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔时延和色散特性的研究[J];光学学报;2013年08期

8 任登凤;韩玉阁;宣益民;;液氮冷屏蔽罩对弹道导弹红外特性抑制的分析[J];弹道学报;2012年04期

9 任登凤;韩玉阁;宣益民;;使用低发射率膜层的目标红外特性分析[J];红外与激光工程;2012年11期

10 曾志文;刘海涛;张斯文;;基于Fabry-Perot模型设计亚波长金属狭缝阵列光学异常透射折射率传感器[J];物理学报;2012年20期

相关博士学位论文 前4条

1 伍铁生;基于金属纳米结构的光传输特性及其应用研究[D];北京邮电大学;2015年

2 徐培鹏;周期性波导微腔及其应用研究[D];浙江大学;2014年

3 常颖;银纳米粒子对阵列—银膜结构的表面等离激元耦合特性[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 裘俊;近表层微结构红外辐射特性[D];哈尔滨工业大学;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 张翼;基于SPPs亚波长结构的光学器件的特性分析与研究[D];南京邮电大学;2014年

2 何雪梅;基于微结构的热辐射特性控制研究[D];南京理工大学;2012年

3 姚晓蕾;突防措施下中段弹头的红外辐射特性分析[D];南京理工大学;2010年



本文编号:1928674

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1928674.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ee36a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com