水下航行体热尾流探测过程红外辐射及成像特性研究
发布时间：2021-06-24 13:45
水下航行体凭借其强大的军事震慑力,已经成为世界各国海军公认的战略性武器。在未来的海战中能够及时对敌方水下航行体做出预警是海战取胜的关键因素。随着光电子技术在军事领域的应用,红外探测和红外成像制导设备广泛应用于海、陆、空、天各种作战平台,极大地提高了战场综合反潜能力。水下航行体高温冷却水排放入海使航行区域呈现“热尾流”特性,热尾流成为暴露水下航行体位置、航向等重要信息的重要因素,严重影响水下航行体的隐身防御。因此开展热尾流红外辐射和成像特性的研究对水下航行体的红外隐身具有重要意义和实际军事需求。本文在粗糙海面模型基础上,建立了热尾流红外辐射模型,针对红外辐射模型方程中的各分量展开了详细研究。利用海浪谱模型确定发射率与探测角度的对应关系,分析了海面热尾流方向发射率的变化规律。研究了海面风速与尾流温度对典型工况热尾流红外辐射特性的影响,计算并得到了热尾流与海洋背景的对比度在风速和探测器天顶角变化时的变化规律。结果表明,短波段进行海面探测更容易发现和识别热尾流尾迹。以某型号核潜艇热尾流为研究对象,充分考虑大气环境对红外辐射能量的衰减作用,利用逐次逼近法计算了特定探测系统对典型工况热尾流的危险预...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）CAMEO-SIM仿真图像（b）探测器红外图像
图 1-2 CAMEO-SIM 海面可见光仿真图像及云影在海面的映射图像[51]2006 年，Schwenger 等人[52]利用 MODTRAN 计算天空半球温度分布，重力波和非线性波浪描述海面，提出了动态海洋场景和静态天空三维红外成像模拟方法，海面红外辐射曲线的模拟结果和实际测量值一致。2016 年，Corvec 等人[53]利用抑制噪声的方法提高红外图像的空间分辨率，利用红外成像技术检测承受循环机械负载的无机玻璃表面的热活性，结果表明，该方法可以用于无机玻璃表面缺陷的检测。2010 年，Lapierre 等人[54]利用 Python 语言开发了一种舰船红外成像模拟的开源仿真软件，通过设计舰船的复杂几何形状最大限度的减小船舶的发射和反射能量，降低红外分布信号，用于舰船红外隐身设计。2011 年，Dulski 等人[55]提出了一种红外光谱云辐射数值模拟方法，通过实验方法获得波兰地区不同季节和气象条件的云和天空背景的特征温度，利用所开发的天空红外模拟软件生成天空和云的红外图像，并对红外图像进行分析反演天空和云的辐射特性，结果表明，红外仿真图像与热感照相机达到了相同的效果，如图 1-3 和 1-4。
AMEO-SIM 海面可见光仿真图像及云影在海面的映射wenger 等人[52]利用 MODTRAN 计算天空半球描述海面，提出了动态海洋场景和静态天空三辐射曲线的模拟结果和实际测量值一致。2016声的方法提高红外图像的空间分辨率，利用红载的无机玻璃表面的热活性，结果表明，该方检测。pierre 等人[54]利用 Python 语言开发了一种舰船通过设计舰船的复杂几何形状最大限度的减小外分布信号，用于舰船红外隐身设计。lski 等人[55]提出了一种红外光谱云辐射数值模地区不同季节和气象条件的云和天空背景的特模拟软件生成天空和云的红外图像，并对红外射特性，结果表明，红外仿真图像与热感照相 和 1-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同大气条件下红外成像系统作用距离评估[J]. 孙明昭,田超,王佳笑. 激光与红外. 2017(03)
[2]红外辐射大气透过率影响因素的研究[J]. 王文慧,王高,张猛. 激光与红外. 2017(03)
[3]基于OGRE的海面舰船目标红外仿真方法[J]. 杨敏,李敏,易亚星,杨壹斌,王亚楠,卢羿. 激光与红外. 2017(01)
[4]潜艇热尾流的浮升扩散规律及海表温度特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,常雯娟. 红外技术. 2016(08)
[5]不同云雨条件下红外热成像系统作用距离评估[J]. 张亦宁,张昊春,马锐,宋乃秋,魏衍强. 应用光学. 2016(02)
[6]航天对潜侦察现状分析[J]. 吴福初,曹帅,李岩. 舰船电子工程. 2015(12)
[7]水面舰船目标的实时红外成像仿真[J]. 王彦,谢晓方. 激光与红外. 2015(08)
[8]水下航行体热尾流浮升特性研究[J]. 张昊春,吉宇,马锐,李垚,严利明,秦江. 舰船科学技术. 2015(07)
[9]基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究[J]. 戴天奇,姚世卫,魏志国. 舰船科学技术. 2015(05)
[10]热尾流红外探测作用距离工程估算方法[J]. 王建勋,孙国仓,邓海华,彭亮. 舰船科学技术. 2015(04)
博士论文
[1]典型目标场景的红外成像仿真研究[D]. 江照意.浙江大学 2007
硕士论文
[1]预警机蒙皮红外特征与成像仿真技术研究[D]. 李振.电子科技大学 2016
[2]海天背景下大型舰船红外成像仿真[D]. 张洪鑫.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于MRTD的红外成像系统性能评估和大气影响的研究[D]. 孙文芳.南京航空航天大学 2015
[4]海面背景红外图像的计算与仿真研究[D]. 熊艳飞.湘潭大学 2014
[5]海洋场景的红外成像仿真与实现[D]. 艾敏.西安电子科技大学 2014
[6]面向红外辐射的大气传输效应仿真技术研究[D]. 张飞.南京理工大学 2014
[7]舰船尾迹建模与其相关电磁方法研究[D]. 杜充.电子科技大学 2013
[8]基于MODTRAN的复杂大气条件下红外系统作用距离计算[D]. 马鹤.南京航空航天大学 2013
[9]海天背景目标红外辐射特性研究[D]. 李刘苗.西安电子科技大学 2011
[10]红外热成像系统作用距离的研究[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2011
本文编号：3247212
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）CAMEO-SIM仿真图像（b）探测器红外图像
图 1-2 CAMEO-SIM 海面可见光仿真图像及云影在海面的映射图像[51]2006 年，Schwenger 等人[52]利用 MODTRAN 计算天空半球温度分布，重力波和非线性波浪描述海面，提出了动态海洋场景和静态天空三维红外成像模拟方法，海面红外辐射曲线的模拟结果和实际测量值一致。2016 年，Corvec 等人[53]利用抑制噪声的方法提高红外图像的空间分辨率，利用红外成像技术检测承受循环机械负载的无机玻璃表面的热活性，结果表明，该方法可以用于无机玻璃表面缺陷的检测。2010 年，Lapierre 等人[54]利用 Python 语言开发了一种舰船红外成像模拟的开源仿真软件，通过设计舰船的复杂几何形状最大限度的减小船舶的发射和反射能量，降低红外分布信号，用于舰船红外隐身设计。2011 年，Dulski 等人[55]提出了一种红外光谱云辐射数值模拟方法，通过实验方法获得波兰地区不同季节和气象条件的云和天空背景的特征温度，利用所开发的天空红外模拟软件生成天空和云的红外图像，并对红外图像进行分析反演天空和云的辐射特性，结果表明，红外仿真图像与热感照相机达到了相同的效果，如图 1-3 和 1-4。
AMEO-SIM 海面可见光仿真图像及云影在海面的映射wenger 等人[52]利用 MODTRAN 计算天空半球描述海面，提出了动态海洋场景和静态天空三辐射曲线的模拟结果和实际测量值一致。2016声的方法提高红外图像的空间分辨率，利用红载的无机玻璃表面的热活性，结果表明，该方检测。pierre 等人[54]利用 Python 语言开发了一种舰船通过设计舰船的复杂几何形状最大限度的减小外分布信号，用于舰船红外隐身设计。lski 等人[55]提出了一种红外光谱云辐射数值模地区不同季节和气象条件的云和天空背景的特模拟软件生成天空和云的红外图像，并对红外射特性，结果表明，红外仿真图像与热感照相 和 1-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同大气条件下红外成像系统作用距离评估[J]. 孙明昭,田超,王佳笑. 激光与红外. 2017(03)
[2]红外辐射大气透过率影响因素的研究[J]. 王文慧,王高,张猛. 激光与红外. 2017(03)
[3]基于OGRE的海面舰船目标红外仿真方法[J]. 杨敏,李敏,易亚星,杨壹斌,王亚楠,卢羿. 激光与红外. 2017(01)
[4]潜艇热尾流的浮升扩散规律及海表温度特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,常雯娟. 红外技术. 2016(08)
[5]不同云雨条件下红外热成像系统作用距离评估[J]. 张亦宁,张昊春,马锐,宋乃秋,魏衍强. 应用光学. 2016(02)
[6]航天对潜侦察现状分析[J]. 吴福初,曹帅,李岩. 舰船电子工程. 2015(12)
[7]水面舰船目标的实时红外成像仿真[J]. 王彦,谢晓方. 激光与红外. 2015(08)
[8]水下航行体热尾流浮升特性研究[J]. 张昊春,吉宇,马锐,李垚,严利明,秦江. 舰船科学技术. 2015(07)
[9]基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究[J]. 戴天奇,姚世卫,魏志国. 舰船科学技术. 2015(05)
[10]热尾流红外探测作用距离工程估算方法[J]. 王建勋,孙国仓,邓海华,彭亮. 舰船科学技术. 2015(04)
博士论文
[1]典型目标场景的红外成像仿真研究[D]. 江照意.浙江大学 2007
硕士论文
[1]预警机蒙皮红外特征与成像仿真技术研究[D]. 李振.电子科技大学 2016
[2]海天背景下大型舰船红外成像仿真[D]. 张洪鑫.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于MRTD的红外成像系统性能评估和大气影响的研究[D]. 孙文芳.南京航空航天大学 2015
[4]海面背景红外图像的计算与仿真研究[D]. 熊艳飞.湘潭大学 2014
[5]海洋场景的红外成像仿真与实现[D]. 艾敏.西安电子科技大学 2014
[6]面向红外辐射的大气传输效应仿真技术研究[D]. 张飞.南京理工大学 2014
[7]舰船尾迹建模与其相关电磁方法研究[D]. 杜充.电子科技大学 2013
[8]基于MODTRAN的复杂大气条件下红外系统作用距离计算[D]. 马鹤.南京航空航天大学 2013
[9]海天背景目标红外辐射特性研究[D]. 李刘苗.西安电子科技大学 2011
[10]红外热成像系统作用距离的研究[D]. 张鹏.南京航空航天大学 2011
本文编号：3247212
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