空间目标红外辐射特性研究与基于光谱的空间点目标特征提取

发布时间：2017-05-03 09:18

  本文关键词：空间目标红外辐射特性研究与基于光谱的空间点目标特征提取，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 利用红外辐射特性探测和识别空间目标是一种有效的方法，用该技术探测空间目标就要对空间目标的红外辐射特性进行研究。本文用蒙特卡洛方法求解了卫星辐射边界条件，考虑卫星表面自身辐射、空间轨道外热流、内载荷等因素的影响，，建立了卫星温度计算模型，并对卫星温度场进行了数值计算；在温度计算模型基础上，考虑卫星自身辐射、空间轨道外热流等的影响，建立了卫星红外辐射亮度计算模型和卫星红外光谱特性计算模型，并计算得到了卫星红外辐射亮度分布和探测器接收到的卫星红外光谱特性曲线。 空间点目标特征的提取与识别，对辨别非合作方空间目标的类型、识破其目标的真伪，具有重要的意义。本文根据光谱辐射强度的复合光谱模型，提出了不考虑大气传输特性影响的线性混合光谱模型；研究了对部件构成未知目标进行反演的方法，并用非线性最小二乘法对卫星在空间不同位置时探测器接收到的光谱辐照分别进行了计算与分析，提取了目标的视在面积与温度，并对结果进行了分析。结果表明，用本文提出的反演方法提取的目标特征值与实际数据吻合较好，误差较小。
【关键词】：空间目标 红外辐射特性 蒙特卡洛 最小二乘法 反演
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：V474
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 主要符号表7-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 卫星红外辐射特性研究11-12
• 1.2.2 基于光谱信息的空间点目标特征提取12-13
• 1.3 研究内容13-14
• 2 卫星轨道空间位置的确定14-18
• 2.1 卫星的运动方程14
• 2.2 卫星轨道参数14-16
• 2.3 卫星轨道空间位置的确定16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 3 蒙特卡洛方法计算辐射传递系数18-25
• 3.1 概述18-20
• 3.2 辐射传递系数的计算方法20-24
• 3.2.1 发射点的确定20
• 3.2.2 确定发射方向20-21
• 3.2.3 发射坐标系的确定21
• 3.2.4 发射光线与可能面型交点的确定21-23
• 3.2.5 事实交点与可能存在的交点的判断23
• 3.2.6 光线是否被吸收的判断23-24
• 3.3 本章小结24-25
• 4 目标红外辐射特性计算25-47
• 4.1 卫星温度计算模型25-31
• 4.1.1 卫星温度控制方程25-26
• 4.1.2 辐射边界条件26
• 4.1.3 热平衡方程的建立26-30
• 4.1.4 热平衡方程的数值解法30-31
• 4.2 卫星结构31-34
• 4.3 卫星温度计算结果分析34-38
• 4.3.1 卫星本体温度34-36
• 4.3.2 太阳能电池板温度36-37
• 4.3.3 卫星整体温度37-38
• 4.4 目标红外辐射特性计算模型38-40
• 4.4.1 面元自身辐射38-39
• 4.4.2 面元反射辐射39
• 4.4.3 面元辐射通量39-40
• 4.5 卫星红外辐射亮度分析40-41
• 4.6 目标辐射在探测器上产生的辐射量41
• 4.7 目标在探测器产生的的光谱辐照计算结果分析41-46
• 4.7.1 卫星在空间不同位置时的计算结果分析41-45
• 4.7.2 同一位置不同因素对计算结果的影响分析45-46
• 4.8 本章小结46-47
• 5 基于光谱的空间点目标特征提取47-57
• 5.1 线性混合光谱模型47-48
• 5.2 非线性最小二乘优化原理48-50
• 5.3 利用最小二乘法从光谱数据集提取目标特征50-51
• 5.4 利用最小二乘法从光谱数据集提取目标特征的试验结果51-56
• 5.5 本章小结56-57
• 6 结论及展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 白心爱;;辐射换热角系数的计算[J];红外;2008年08期

2 丁少华;刘书峰;陈小文;刘银年;;空间目标温度特性分析及仿真[J];红外;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 甄鸿祥;张占月;万胜辉;;天基光学空间目标监视的建模与仿真分析[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘涛;中段弹道目标群天基红外成像探测与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年

2 张续严;空间目标探测双通道光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 王建坤;军用车辆的红外辐射特性分析[D];南京理工大学;2008年

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本文编号：342751