空间碎片红外观测的背景模拟与仿真研究

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基于天文观测方法的空间碎片数据获取与分析系统的开题报告

基于天文观测方法的空间碎片数据获取与分析系统的开题报告一、选题背景及研究意义随着人类探索宇宙的不断发展，人造卫星和太空飞船的数量不断增加，空间垃圾也越来越多，已经成为了世界范围内的一个普遍问题。

空间垃圾对人类造成的威胁不容忽视，例如坠落可能会造成人员伤亡，破坏卫星和太空飞船导致误导导航和通信。

为了有效地预防和控制空间垃圾的产生和坠落，需要对空间碎片的数量、分布、轨道等信息进行全面的观测和分析。

目前，通过天文观测的方法可以获取到大量的空间碎片数据，并且随着技术的不断发展，空间碎片数据获取的精度和准确性也得到了大幅提升。

因此，开发一款基于天文观测方法的空间碎片数据获取与分析系统，对空间垃圾的监测和管理具有重要的现实意义和应用价值。

二、研究内容本研究拟开发一款基于天文观测方法的空间碎片数据获取与分析系统，具体研究内容包括：1.基于遥感技术和卫星观测数据融合，获取空间碎片的位置、速度、轨道等数据。

2.借助数据可视化技术，将获取的数据图形化呈现，提高数据分析的效率和准确度。

3.针对空间碎片的数量、分布、轨道等数据，进行系统性分析和综合评价。

4.通过算法优化和建立预测模型，提高空间碎片预测的准确性和精度。

5.开发相应的应用程序并进行实际应用测试。

三、研究方法本研究主要采用以下方法：1.离线数据获取：在获取观测数据之前，需要对各类卫星数据进行整合和处理，建立有效的卫星数据库。

2.观测技术：采用现代遥感和卫星观测技术获取空间碎片的数据，包括位置、速度、轨道等数据。

3.数据处理和分析：对获取的数据进行处理和分析，包括数据可视化、数据分析、模型建立等。

4.预测模型建立：利用机器学习算法构建空间碎片的预测模型。

5.应用开发：根据实际应用需求，开发相应的应用程序并进行实际应用测试。

四、预期结果本研究预期实现以下目标：1.开发一款基于天文观测方法的空间碎片数据获取与分析系统，实现空间碎片数据的快速分析和准确预测。

2.根据空间碎片数据，分析空间垃圾的数量、分布、轨道等情况，为空间垃圾的识别和管理提供基础数据。

近红外空间碎片激光测距探测成功概率影响因素的研究

近红外空间碎片激光测距探测成功概率影响因素的研究
张明亮;温冠宇;范存波;关博文;宋清丽;张海涛;王爽
【期刊名称】《红外与激光工程》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】基于激光雷达方程和天空背景噪声估算公式推导出近红外空间碎片激光测距探测成功概率的计算公式,仿真研究了该公式中大气透过率和天空背景噪声的影响因素,经数据拟合,得到空间碎片激光测距探测成功概率的归一化表达式。

在此基础上,仿真分析了太阳高度角、目标天顶角、目标轨道距离和目标横截面积对目标探测成功概率的影响。

结果表明:目标探测成功概率随太阳高度角升高而减小,随目标轨道距离的增加而减小,随目标天顶角的增大而减小,当目标天顶角增加到70°时,目标探测成功概率开始急剧下降;目标轨道距离固定的情况下,目标探测成功概率随目标横截面积的增大而增大。

该研究对提高空间碎片的观测效率具有一定的应用价值。

【总页数】8页(P120-127)
【作者】张明亮;温冠宇;范存波;关博文;宋清丽;张海涛;王爽
【作者单位】中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站;中国科学院大学;中国科学院长春分院;吉林交通职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】P228.5
【相关文献】
1.基于热释电红外传感器探测距离影响因素的研究
2.材料表面反射特性对近红外激光脉冲测距的影响研究
3.上海天文台近红外波长空间碎片激光测距研究进展
4.近红外空间碎片激光测距光束准直性标校方法
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红外场景仿真系统设计与开发说明书

本科毕业设计说明书（论文）（2017届）论文题目基于Unity3D的红外场景仿真系统设计与开发作者姓名黄可蒙指导教师张繁学科(专业) 软件工程所在学院健行学院提交日期2017年6月摘要随着计算机性能水平的提高以及3D仿真技术的发展，红外成像仿真技术在红外成像系统性能评估，军事模拟训练，灾害救援演习，游戏视觉体验以及其他军事和民用领域具有重要的应用价值。

但是，由于计算机硬件和软件等多方面的条件限制，针对大场景的红外成像仿真系统在适用性和准确性等方面存在较多问题，而其在国防军事的红外制导模拟训练等方面具有重要的应用价值，故此针对大场景，即同时仿真海陆空以及多种地形地貌，针对不同季节时间条件下的仿真系统具有重大意义。

本文通过对红外物理基础理论和自然场景仿真理论的研究，在前人红外成像仿真的研究基础上，整合了海洋陆地红外成像仿真场景，更正修改了部分数学计算模型，使得仿真结果更为精确，同时，利用当下流行的GPU编程语言，通过GPU 编程，对仿真算法进行并行加速计算，在此基础上实现新的红外仿真计算架构：以基于红外特性的物理材质为仿真单位，借助GPU的并行计算能力，在GPU中，对不同场景对象多角度下的红外辐射灰度进行并行计算。

通过该计算框架，可以构建包含多种目标对象的红外场景，包括植被，房屋建筑以及舰船，并且在不低于三十个目标对象的前提下保证仿真系统的实时性。

利用功能强大的Unity3D游戏引擎，完成仿真场景编辑和实现仿真系统的逻辑功能，并实现场景的实时渲染。

通过对重建的三维场景的仿真效果图与实地拍摄的真实的红外场景图像进行比对分析，表明该仿真系统能够高效动态实现多种条件下的较为可信的红外仿真视景。

关键词：红外成像，实时仿真，大场景，计算架构，对比分析ABSTRACTWith the improvement of computer performance and the development of 3D simulation technology, infrared imaging simulation technology has important application value in infrared imaging system performance evaluation, military exercise, disaster rescue exercise, game visual experience and other military and civilian fields. However, due to the limitations of computer hardware and software, the infrared imaging simulation system for large scenes has many problems in applicability and accuracy, and it is important in the infrared guidance simulation training of national defense and military Application value, so for large scenes, that is, at the same time simulation of land, sea and air and a variety of topography, for different season time under the conditions of the simulation system is of great significance.Based on the research of infrared physics basic theory and natural scene simulation theory, this paper integrates the simulation scene of marine terrestrial infrared imaging on the basis of previous research on infrared imaging simulation, and corrects some mathematical calculation models to make the simulation result more accurate. At the same time, using the popular Cg programming language, through the GPU programming, the simulation algorithm is optimized. Thus, a new infrared simulation computing architecture is realized, which can build infrared scenes that contain multiple audiences, including vegetation, housing, and ships, and ensure the real-time performance of the simulation system without less than thirty objects.Utilize the powerful Unity3D game engine to complete the simulation scene editing and realize the logic function of the simulation system and realize the real-time rendering of the scene. By comparing the simulation results of the reconstructed 3D scene with the real infrared scene images recorded in the field, it shows that the simulation system can realize the more reliable infrared simulation scene under various conditions.Key words: infrared imaging, real-time simulation, large scene, computational architecture, comparative analysis.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)图目录 (V)表目录 (VI)第一章绪论 (1)1.1 研究工作的背景与意义 (1)1.2 相关工作 (1)1.3 本文的主要贡献与创新 (3)1.4论文组织结构 (4)第二章红外基础物理和数学模型的研究 (5)2.1 引言 (5)2.2 理论背景 (5)2.2.1 辐射的基本概念 (5)2.2.2 红外辐射规律 (5)2.2.3 黑体辐射 (6)2.2.4 傅立叶定律 (7)2.3 零视距离辐射计算模型 (7)2.3.1 自身辐射 (7)2.3.2 反射辐射 (12)2.3.3 热平衡方程 (12)2.4 大气传输模型 (14)2.5 设备仿真模型 (15)2.5.1 成像模糊模型 (15)2.5.2 成像噪声模型 (16)2.6 海洋仿真模型 (17)2.6.1 海面波形仿真 (17)2.6.2 海面折射和反射的仿真 (19)2.6.3 海面浪花仿真 (21)2.6.4 开尔文尾迹仿真 (22)2.7 热源仿真模型 (22)2.7.1 热源设置 (23)2.7.2 效果渲染 (23)2.8 本章总结 (25)第三章相关技术点概述分析 (26)3.1 系统逻辑架构 (26)3.1.1 数据逻辑 (26)3.1.2 系统功能概述 (28)3.2 场景组织 (29)3.2.1 Unity3D功能概述 (29)3.2.2 场景编辑 (30)3.3 场景渲染 (31)3.3.1 渲染流水线 (31)3.3.2 顶点着色器 (33)3.3.3 像素着色器 (34)3.4 本章小结 (34)第四章仿真系统实现和结果分析 (35)4.1 仿真系统实现 (35)4.1.1 算法实现 (35)4.1.2 地形红外仿真 (36)4.1.3 目标对象红外仿真 (39)4.2 仿真结果分析 (39)4.3 真实结果对比 (43)4.4 本章小结 (45)第五章全文总结与展望 (47)5.1 全文总结 (47)5.2 后续工作展望 (48)参考文献 (49)致谢 (52)图目录图2 - 1太阳运动轨迹示意图 (9)图2 - 2光波频率大气透过率分布图 (14)图2 - 3模糊效果总体流程图 (15)图2 - 4模糊效果图 (16)图2 - 5噪声算法流程图 (16)图2 - 6白噪声贴图 (17)图2 - 7噪声效果图 (17)图2 - 8海面波形图 (19)图2 - 9海面折射算法流程图 (19)图2 - 10海面反射算法流程图 (20)图2 - 11海面反射折射效果图 (21)图2 - 12海面浪花效果图 (22)图2 - 13立体相机结构示意图 (23)图2 - 14仿真热源贴图 (24)图2 - 15热源仿真效果图 (25)图3 - 1数据逻辑流程图 (26)图3 - 2系统功能概述图 (28)图3 - 3地形高度效果图 (31)图3 - 4相机视锥体示意图 (32)图4 - 1热平衡方程求解源码示例图 (35)图4 - 2系统实现流程图 (36)图4 - 3地形贴图编辑界面图 (37)图4 - 4地形splat纹理贴图 (37)图4 - 5多材质地形红外仿真效果图 (38)图4 - 6放置热源对象模型效果图 (39)图4 - 7轿车正午红外场景仿真侧视图 (40)图4 - 8轿车午夜红外场景仿真侧视图 (40)图4 - 9轿车午夜红外场景仿真正视图 (41)图4 - 10舰船海面红外尾迹仿真效果图 (41)图4 - 11长时间行驶坦克红外效果图 (42)图4 - 12长时间静止状态坦克红外效果图 (42)图4 - 13向阳面建筑表面红外效果图 (42)图4 - 14深夜0:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (43)图4 - 15凌晨4:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (43)图4 - 16早上8:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (43)图4 - 17正午12:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (43)图4 - 18傍晚16:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (44)图4 - 19夜晚20:00时实拍（左）与仿真（右）红外图像对比图 (44)图4 - 20水泥地24小时温度变化仿真实测对比图 (44)图4 - 21草地24小时温度变化仿真实测对比图 (45)图4 - 22车门24小时温度变化仿真实测对比图 (45)表目录表2 - 1风速对照表 (11)表2 - 1风速对照表（续） (12)表2 - 2 MODTRAN不同条件下大气透过率计算值表 (14)表3 - 1红外特性参数表 (26)表3 - 1红外特性参数表(续) (27)第一章绪论1.1 研究工作的背景与意义当物体温度大于绝对零度的时候，物体就会对外产生红外辐射，即向外发射红外电磁波，红外电磁波是电磁波中，波长范围介于可见光波和微波之间的电磁波，波长范围大约是0.76~1000μm。

一种适合红外序列图像的背景建模方法

一种适合红外序列图像的背景建模方法
刘芳;程意
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2014(26)9
【摘要】现有的关于可见光图像的背景建模算法可以应用到红外序列图像中,但这些算法并没有考虑红外图像的特点。

提出了一种适合红外图像序列的同帧多次差分背景建模方法。

该方法使用初始帧作为初始背景模型,采用后续若干帧对应位置灰度值接近初始帧灰度平均值的像素点对初始模型进行更新。

为防止噪声点和移动的目标或物体对背景模型产生误更新,采用初始帧灰度值的方差来限制更新。

采用了OSU Thermal Pedestrian Database和Terravic Motion IR Database中的图像序列验证算法性能。

一般的,对自拍的校园红外图像序列进行了实验。

所有实验结果采用背景差分图来分析。

实验结果表明算法速度较快,背景建模效果接近甚至超过了Surendra算法。

【总页数】5页(P1896-1900)
【作者】刘芳;程意
【作者单位】沈阳航空航天大学计算机学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
【相关文献】
1.一种从红外序列图像中提取感兴趣区ROI的有效方法
2.一种红外序列图像目标边缘检测方法
3.一种红外序列图像弱小目标自动捕获方法
4.一种基于红外图像序列的深度学习三维重建仿真方法初探
5.一种基于红外图像序列的深度学习三维重建仿真方法初探
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相控阵雷达空间碎片探测能力建模仿真研究

（１．清华大学电子工程系，北京１０００８４；２．西南电子电信技术研究所，四川成都６１００４１）
摘要：研究空间碎片探测能力问题，由于相控阵雷达（ＰｈａｓｅｄＡｒｒａｙＲａｄａｒ，ＰＡＲ）的空间碎片探测能力不会随着最大作用距离
ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｆｏｒｔｉｍｅｒｅｓｏｕｒｃｅｏｃｃｕｐａｔｉｏｎｗａｓｇｉｖｅｎｂｙｓｅｔｔｉｎｇｔｈｒｅｓｈｏｌｄｔｏｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｐｒｏｂａ — ｂｉｌｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＲＣＲＳ，ｗｈｉｃｈｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｌｉｍｉｔｔｏｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｒａｄａｒｍｏｄｅｌｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ，ｕｓｉｎｇｏｒｂｉｔｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄＲＣＳｏｆａｃｔｕａｌｓｐａｃｅｄｅｂｉｓｒ．Ｔｈｅｒｅ — ｓｕｉｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｉｍｅｒｅｓｏｕｒｃｅｃａｎｂｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｔｏｌｉｍｉｔｈｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃａｐｂｉａｌｉｔｙｏｆｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｒａｄａｒ，ｗｈｅｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒａｄａｒｒａｎｇｅｉｓｆａｒ．

空间目标的红外特性建模与仿真

Infrared imaging system
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
II
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
华中科技大学硕士学位论文
摘
要
空间目标的红外特性建模与仿真研究在航天技术、通讯导航、遥感探测等领域有着重要的应用价值。本文以空间目标红外特性研究为主要内容，结合空间目标的轨道特点和光学探测器的工作方式，分析典型空间目标和背景环境的红外特性，从而建立相应的目标红外特性仿真模型。内容主要包括：（1）太空背景红外场景建模太空背景红外场景建模主要对星空红外点光源场景建模。在星空点光源红外场景建模方面，采用低分辨率红外星表数据，通过对星表数据的岁差修正与一系列空间坐标变换，模拟生成星空点光源红外场景图像。（2）空间目标红外特性研究与仿真以空间卫星为目标，首先研究了其红外特性形成的机理。卫星的红外特性包括反射特性和辐射特性。反射方面，主要包括对太阳辐射、地球反射的太阳辐射以及地球自身辐射的反射。辐射特性建模方面分两个步骤：一是考虑空间轨道外热流、卫星表面自身辐射、热载荷等因素影响，建立了卫星温度计算模型，并对卫星在轨飞行期间的温度水平进行了分析和研究；二是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，并计算得到了探测器接收到的卫星红外光谱特性曲线，生成了卫星目标的红外图像。最后，采用基于调制传递函数的方法模拟光学系统和探测器的效应，生成卫星目标与太空背景的红外合成图像。

复杂场景的红外成像建模和仿真

第37卷，增刊红外与激光工程2008年6月V ol.37SupplementInfrared and Laser EngineeringJun.2008收稿日期：2008-06-05作者简介：李奇（5），女，江苏镇江人，工程师，主要从事光电系统总体技术，红外成像仿真等方面的研究。

yj q@y 复杂场景的红外成像建模和仿真李奇1，陆志沣1，王晓铭2，张励1（1.上海机电工程研究所，上海200233；2.海军驻上海地区航天系统军代室，上海201109）摘要：红外成像技术的不断发展对仿真技术提出了新的要求。

复杂场景的红外图像建模是红外成像仿真中的一个重要内容。

复杂场景一般包括目标、干扰和环境背景等对象，直接建模非常困难。

提出了一种先分别建模，再经数字合成得到复杂场景红外图像的方法。

对一个有云天空背景下，目标穿越云层并投放干扰的复杂场景进行了建模和仿真，结果表明，该方法能够正确地对复杂场景进行红外成像模拟，且能够清楚地显示图像中目标和背景辐射的相互影响。

关键词：目标建模；干扰建模；场景合成；红外成像仿真中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007-2276(2008)增(红外)-0424-04Modeling and simulation of complex infrared sceneLI Qi 1,LU Zhi-feng 1,WANG Xiao-ming 2,ZHANG li 1（1.Shanghai Institute of Mechanics and Electricity Engineering ，Shanghai 200233,China;（2.The Military Representat ive Offi ce of P LA Navy of Shanghai Aerospace System ，Shanghai 201109,China ）Abstr act:The development of infrared imaging technology asked for some new techniques of simulation.IR im a ging modeling of complex scene is the important content of IR im aging simulation.It ’s quite difficult to m odeling the complex IR scene consisted of target,jamming and background directly .In the paper a m ethod is proposed to gain intricate IR scene by modeling apart before digital synthesizing.It simulated the IR scene of a target put out flame tracer while flying through the cloud.It properly simulates the IR complex scene,and the radiant interrelationship between target and background is clearly displayed.Key wor ds:Target modeling;Jam ming m odeling;Scene compose;IR im aging sim ulation0引言红外成像技术由于其在目标探测、识别、抗干扰等方面具有明显优势，日益受到各方关注。

空间碎片激光测距系统研究

（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＯｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ，ＮａｉｔｏｎＡｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌＯｂｓｅｒｖａｔｏｉｒｅｓ，ＣＡＳ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００００，Ｃｈｉｎａ）
（ＲＭＳ），测距范围４００ — １８００ｋｍ，观测的雷达散射截ｔ￣（ＲＣＳ）最小可达０．９ｍ２。与国内外ＤＬＲ台站性能
比较，长春站高重复频率ＤＬＲ系统精度高、观测距离范围大、ＲＣＳ较小、回波数据多，观测数据稳定可靠，已经达到国际领先水平。该系统可还用于高层大气、高轨道小尺寸空间碎片监测、多手段观测技
董雪，韩兴伟，宋清丽，梁智鹏，范存波，张海涛
（中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站，吉林长春１３００００）
摘要：为了对空间碎片进行有效监测，基于６０ｃｍ卫星激光测距系统，利用实时时间偏差修正及目
（ＳＬＲ）ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｈｉｇｈｒｅｐｅｉｔｉｔｏｎｓｐａｃｅｄｅｂｉｒｓｌａｓｅｒｒｎｇａｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｉｔｈｈｅｔｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｈｅｔｄｉｒｅｃｉｏｔｎｃｏｎｒｏｔ１ｏｆｌａｓｅｒｂｅａｍ，ｔｈｅｒｅａｌ — ｔｉｍｅｃｏｒｅｃｉｏｔｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｆｏｒｅｃａｓｔａｎｄＳＯｏｎ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｌｏｃａｔｉｏｎｏｂｓｅｒｖｅｄａｔｓｐａｃｅＳＬＲｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ２６ｏｂｓｅｒｖａｉｔｏｎｄａｙｓ，４６６ｐａｓｓｅｓａｎｄ２６ｐａｓｓｅｓｉｎｔｗｉｌｉｇｈｔｗｅｒｅａｃｑｕｉｒｅｄ，ｔｈｅｏｂｓｅｖｅｒｄｅｌｅｖａｉｏｔｎｆｒｏｍ１９ｔｏ８７ｄｅｇｒｅｅ，ｒｎｇａｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｂｏｕｔ１ｍ，ｒｎｇａｅｆｒｏｍ４００ｋｍｔｏ１８００ｋｍ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍＲＣＳｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｏｂｅ０．９ｍ。．Ｂｙｃｏｍｐａｉｎｒｇｗｉｈｔｒｅｓｕｌｔｓｒｏｆｍｏｈｅｔｒｏｂｓｅｖａｒｔｏｒｉｅｓ，ｔｈｅｉｇｈｈｒｅｐｅｔｉｉｔｏｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙｒａｔｅＤＬＲｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｌｒｇａｅｏｂｓｅｒｖａｉｔｏｎｒａｎｇｅ，ｓｍａｌｌＲＣＳ，ａｎｄｍｏｒｅｅｃｈｏｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄａｔａｉｓｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈｈａｓｒｅａｃｈｅｄｔｈｅ

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卤化物以及碳化物等７类【。对空间碎片进行化学分２ｉ
类不仅有利于航天器的次级损伤和内损伤研究，而且
射能量进行深入分析并建模，计算生成不同材质的空间碎片的辐射照度，同时对红外探测器进行分析研
（０３
摘要：对空间碎片的光学观测是近年来红外研究领域重要的研究主题之一。它在目的探测、跟踪、标识别等领域有着广阔的应用前景。通过对大空间碎片的平衡温度的计算，完成了对其红外辐射照度的建模，最后通过仿真试验，绘制出了基于空间碎片影响的部分天基目标红外观测的星空背景图像；这对完成天基中低轨传感器对空间目标的在轨观测有着极为重要的意义。关键词：空间碎片；黑体辐射定律；天基红外图像；图像模拟中图分类号：Ｔ３１Ｐ９文献标识码：Ａ文章编号：１０、８１２１）２０８—５０１８９（０００—０８０
ｉｆｅｃｄｂｐｃｅｒ．ｈｓｓｉｏｔｎｂｅｖｔｎｏａｅｔｒｅｔＢＩ — ｏｓｎｏ．ｓｉｌｎｅｙｓａｅｄｂｓＴｉｉｎｕｉｍｐｒｔｎｏｓｒａｉｆｐｃｇｔｈＳＲＳＬｗｅｓｒａｉｏｓａｗｉ
第３卷第２期２２１００年２月
红外技术
ＩｆａｅｅｈｏｏｙｎｒｄＴｃｎｌｇｒ
Ｖ１２ＮＯ２ｂ．３．
Ｆｂ．２０ｅ０１
（图像处理与仿真）
空间碎片红外观测的背景模拟与仿真研究
史要伟，吴京，林再平，李运宏
（ｃｏｌｆｌｔｎｃｃ．ｎｎ．ａｉａｎｖｏＤｅｎｅｅｈＣａｇｈ１０３ＣｉａＳｈｏＥｅｒｉｉａｄＥｇ，ｔｎｌｉｆｆｃｃ．ｈｎｓａ４０７，ｈｎ）ｏｃｏＳＮｏＵ．ｅＴ，
ＡｂｔａｔＴｈｐｃｅｒｓｉｃｅｓｎｇｙｉｆｕｎｅｈｐｃｃｉｉｉｓａｌｏｂｎｓｔｏｅ’ ａｔｎｔ，ｓｒｃ：ｅｓａｅｄｂｎｒａｉｌｎｅｃｓｔｅｓａｅａｔｖｔｅｎｄａｓｒｇｏｐｅｐｌＳｔｅｉｉｌｉｏｎａｈｅｏｔｃｂｅｖｔｏｆｓｃｅｒｓｈｓａｗｊｅｆｒｇｏｕｄｉｐｉａｉｎｎｄｔｐｉｓｏｓｒａｉｎｏｐａｅｄｂａｄｏｅｒｎｎａｐｌｔｏ．Ｔｈｓａｔｌａｃｌｔｈｉｃｉｒｉｅｃｌｕａｅｔｅｃｅｕｉｂｕｔｍｐｒｔｒｆｓａｅｄｂｓｕｉｉｏｅｂｏｔｓｃｅｒｓｎｆａｅｎｅｓｔ，ａｄｃｑｌｒｍｅｅａｕｅｏｐｃｅｒ，ｂｌｎｇａｍｄｌａｕｐａｅｄｂ ’ｉｒｒｄｉｔｎｉｙｎｏｍ— ｉｉｉｄｉｐｅｅｓｍｕｌｔｏｅｔｄａｎｈｅｉｆａｅｔｒｆｅｄｂａｋｇｏｎｍａｅｗｉｈｐｒｆｓｃ — ａｅｔｒｅｓｗｈｃｌｔｉａｉｎｔｓ，ｒｗｉｇｔｎｒｄｓａ — ｌｃｒｕｄｉｇｔａｔｏｐａｅｂｓａｇｔ，ｉｈｒｉ
ＲｅｅｒｈｏｉｌｔｏｎＳａｅＤｅｒｓｓａｃｆｍｕａｉｎｏｐｃｂｉＳｏｔｒＳａｅＢａｋｒｕｄＩｆａｅｍａｉｇｆＯｕｅｐｃｃｇｏｎｎｒｒｄＩｇｎ
Ｓｏｗｅ，ＷＵｉＨＩＹａ — ｉＪｎｇ，ＬＩＺａ－ｉｇ，ＬＩＹｕｈｎｇＮｉｐｎｎ— ｏ
属单质、金属与合金、氧化物、硫化物与类硫化物、
现在，空间碎片已经严重威胁了人类航天活动的发展。于是，对包括空问碎片在内的所有空间目标进行全面监测，就显得尤为重要。红外传感器成像是空间光学探测系统获取空间碎片数据的重要手段，生成的红外图像是探测系统进行后续的碎片特性分析以及碎片跟踪编目的基础。本文将对空间碎片的温度和辐
Ｋｅｙｗｏｒ：ｓｃｅｉｓＢｌｃｄａｉｎＬａｄｓｐａｅｄｂｒ，ａｋＲａｉｔｗ，ｓａｅｂｓｎｆａｅｍａｎｇ，ｉｇｎｉｌｔｏｏｐｃ — ａｅＩｒｒｄＩｇｉｍａｉｇｓｍｕａｉｎ
引言
随着外层空问的开发利用，空间碎片与日俱增。
能正常工作并且不能恢复正常工作的卫星本体或者零部件、火箭飞行过程中的喷射物和航天活动在外层空间的抛弃物，以及上述这些空间物体爆炸或者相互碰撞后的残留物等。这些空间碎片的存在，严重威胁了人类航天活动的发展…。基于研究的需要，人们对空间碎片进行了化学分类。按化学分类，空问碎片可分为有机聚合物、非金