固体火箭发动机尾焰毫米波辐射及探测方法研究

发布时间：2020-06-06 08:43

【摘要】：毫米波段位于波谱中微波低频段和红外之间,兼具了微波和红外的特点,具备穿透云、雾和在某种程度上穿透雨区的能力。根据文献,固体火箭发动机尾焰在毫米波段具有很高的辐射亮温值,在8mm波段亮温可达1000K。因此,将毫米波辐射探测作为红外辐射探测补充手段,运用到大气层内尾焰目标的探测领域是一个具有研究价值的课题。本文首先分析了尾焰辐射的大气传输路径吸收系数和大气自身辐射,在毫米波窗口频率中选择8mm和3mm作为尾焰探测的频率。然后基于韧致辐射理论计算得到固体发动机尾焰辐射在8mm和3mm波段上的亮温值。随后将尾焰置于大气环境中,计算了典型大气环境下星载平台和地基平台探测时的尾焰综合亮温。基于尾焰综合亮温数据,设计了星载平台和地基平台实孔径辐射计参数。地基、低轨平台辐射计的参数设计具备可行性,但在全球性的预警方面存在局限性;高轨道星载平台应用,由于分辨率要求较高,实孔径探测方案无法满足要求。进而提出综合孔径探测方案改善分辨率,设计了满足星载平台探测要求的一维均匀线阵和二维T型阵的相关参数。然后在一套综合孔径实验系统上进行了一维和二维分辨率实验,验证了综合孔径分辨率的相关理论。
【图文】：

导弹防御系统,美国

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波谱,探测系统,美国,毫米波

图 1.2 美国 DSP、SBIRS 和 STSS 探测系统段的主要优势是不受大气衰减的影响，而穿透能力强则恰好视、研究和运用的原因。如图 1.3 所示，毫米波在波谱中位间，，因此兼具了微波和红外的特点。相较于微波低频段，毫尺寸更小，探测精度更高，抗干扰能力更强。相较于红外，和在某种程度上穿透雨区的能力；能更深地穿入植被、地层不依赖太阳光作为光源，因此可以全天时探测。毫米波的上、安检、交通、制导和目标探测等领域具有很强的应用价值图 1.3 毫米波在电磁波谱中所处位置示意图
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：E927;TN015

【参考文献】