飞行弹丸红外辐射特性模拟测试研究
《计量与翻试技术》２ｏ１３年第４ｏ巷第３期
飞行弹丸红外辐射特性模拟测试研究
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｆｌｙｉｎｇ Ｐ ｏｊ ｅｃｔｉｌｅｓ
吕月迎 安 莹
（西安工业大学光电工程学院，陕西西安７１００３２）
摘要：为了消除光电探测靶对背景光源的依赖，研究了大气传输对飞行弹丸红外辐射特性的影响，设计飞行弹丸模拟试验平台，通过此平台对飞行弹 丸红外辐射杼肚进行了模拟测试实验。实验测试表明，该试验平台操作方便、可靠性高、成本低，可以实现对不同口径（Ｓｍｍ～３ｏｒｍ ）弹丸的模拟测试。 关键词：红外辐射；大气透过率；弹丸
１ 飞行弹丸红外辐射理论
红外辐射是一种热辐射，任何绝对物体大于ＯＫ的 物体，都会向外发射红外辐射，根据普朗克定律，飞行弹
丸在温度Ｔ下光谱辐射出射度、辐射亮度可表示为：
．）一５ ０（ ）＝ｅ— 一 （１） ｅｘｐ（ ）一１
在某一时刻，飞行弹丸表面在红外探测器器件有效
波段 １～ ２的辐射亮度为 （ ， ），有
１ ＾２ Ｌ（ ）＝ ｊ Ｍｏ（ ） （２） ｌ，【＾ｌ Ｌ（ ）为飞行弹丸光谱辐射亮度；Ｃｌ和Ｃ２分别是第
一辐射常数３．７４２ Ｘ １０ Ｗ・ｔ，ｍ／ｍ２和第二辐射常数１．４３９ ×ｌＯ４，ｕｍ・ ；￡为弹丸材料的辐射系数； 为弹丸的有效
辐射波长， 为弹丸绝对温度Ｋ。
． ＾， ＝ 』 ｏ（ ， ）ｄａ （３） Ｌ ＾１ 式中：．Ｓ １一飞行弹丸辐射源的有效面积；ｓ２一红外探
测器件有效面积；Ｉ＿０一飞行弹丸与探测器之间距离。
２大气衰减对飞行弹丸红外辐射特性的影响 由文献［２］可知在光电探测靶的红外探测过程中，探
测距离是最主要的技术指标，直接反应着红外探测器的 性能好坏，可知红外探测系统的探ｉ贝４距离方程为：
＝√ 。 ｓ （ 。。南
式中：鸭．一Ａ 一飞行弹丸在 １一 ２波段范围的辐射
出射度；．ｓ一探测器光学系统的人射孔径面积；ｒⅡ（ ）一
】一 ２有效波段范围内的大气平均透过率；Ｄ０一光谱探
测率；Ｚ＂０（ ）一光学系统的光谱透射比；Ｋ一光学系统的
修正因子；△产一代表电路等效噪声带宽；Ａｄ一敏感元件
的有效敏感面积； ／ 一探测系统的信噪比；ｒ。 （ ）一 大气透过率 由（４）式可知，探、坝４距离与大气特性和气象条件密切 相关。大气透过率是影响红外探测靶探测距离关键因
素。辐射衰减由大气透过率来表征，大气对光电探测靶 的影响表现在辐射衰减，红外辐射衰减与以下三种现象
有关：（１）大气气体分子的吸收；（２）大气分子，微粒等的 散射；（３）雨，雪等气象条件的影响）
辐射衰减由大气透过率来表征，计算方程如下：
ｒ。（ ）＝ （ ，Ｒ）／ （ ，０）＝ｅｘｐ｛一 （ ）Ｒ） （５）
大气光谱透过率 （ ）可由下式计算：
ｒ （ ）＝ １（ ）ｒ２（ ）ｒ３（ ） （６）
其中，ｒ１（ ）一被大气气体分子吸收的光谱透过率； ｒ２（ ）一大气影响下的散射的光谱透过率；ｒ３（ ）一因气
象条件衰减下的大气光谱透过率。 计算出大气的光谱透过率之后，可得到大气传输影
响之下飞行弹丸的红外辐射特性，即红外探测器最终获 得飞行弹丸的红外辐射出射度为：
（ ）＝ｒ。（ ） ０（ ） ３飞行弹丸模拟测试平台设计方案
３．１模拟测试平台的总体设计
如图１所示为本测试平台系统示意图。
图１测试平台示意图 １导轨２滑块３天幕靶４棱镜５步进电机６反射镜７光阑８升降杆９ 升降杆架１Ｏ扩束准直镜ｌ１激光器１２凸台 测试平台中，激光器ｌ１发出的光经过扩束准直镜１
０ 吕局迎等：飞行弹丸红外辐射特性模拟鼬试研究
后，得到一直径３０ｒａｍ的光束，该光束通过光阑７上面的 测试所需要的口径，就得到了与测试所需弹丸口径一致
的光束。然后光束经过反射镜７被反射到了经４上，棱
镜４在步进电机５的带动下进行转动，通过对步进电机 的控制，模拟出弹丸的飞行速度。经过棱镜４的光最终
射人天幕靶３中。 ３．２探测器的选择
天幕靶是一种野外用外弹道参数光电测试仪器，其 功能是探测飞行弹箭到达空间某预定位置的时刻．在常
规靶场试验中，两台天幕靶与一台测时仪配合，能测试弹
丸的飞行速度，多台天幕靶组成光幕阵列与多路数据采 集仪配合实现射击密集度测试．由于采用光电转换原
理，天幕靶属于非接触测量，测量结果不受弹丸材质的影 响，测量精度优于其他原理的同类仪器．加之轻便、可靠
性好愈来愈受到使用者的欢迎，１３前，己在枪、炮、弹和发 射药的生产验收试验中广泛使用，本测试所以选择天幕
靶作为测试平台的探测元器件，如图２所示：
图２ 天幕靶光电系统 ３．３激光扩束准直装置的设计 ３．３．１激光扩束准直的原理 镜头
狭缝
光电管
放大电路
Ｌ
图３伽里略激光扩束器光学原理图 该装置采用伽利略扩束准直结构。这种结构外形尺
寸小，结构简单，在强功率激光下可避免因正目镜会和而
产生的空气击穿现象和透镜的损伤，而且一般低倍率的 扩束系统都采用伽利略结构来设计。图３为伽里略激光 扩束器光学原理图。图中ｈ】，为人射激光束的孑Ｌ径，ｈ２为 出射激光束的孔径；ｆｌ，ｆ２分别为负目镜、正物镜的焦距。
由几何应用光学知识可知：
。 ｈ２：Ａ７ （７） １一
３．３．２激光扩束准直的设计
所以选用伽利略结构来设计实现激光扩束准直，将 激光光束由６ｍｍ扩束的３０ｍｍ。由几何光学易知公式：
：旁 （８）
可知，扩束倍数比近似等于两透镜焦距比，则选用的
凹透镜的焦距为１０ｍｍ，凸透镜的焦距为５０ｒａｍ，即可达到
扩束５倍的关系，将激光光束由６ｍｍ扩束３０ｍｍ。由于 选用的透镜大小需要和结构设计相匹配，所以需要自行 设计透镜。
ｒ２透镜的曲率半径，ｄ透镜厚度，ｒ／，材料折射率。
由式（９）可计算得到透镜，ｒ１＞０，ｒ２＝∞。则
厂，：———— ———了 （１０） （ｎ一１）［ （１一 ）＋（ｎ一１）罢］
由式（１１）可知，透镜材料一定的情况下，透镜焦距只
与曲率半径有关，则需要凹透镜的焦距为１０ｍｍ，选用树 脂材料，／１，＝１．７６，通过计算可知，曲率半径为Ｒ＝７．６。
凸透镜的焦距为５０ｍｍ，选用玻璃材料，／１，＝１．５２，通过计 算可知，曲率半径为 ＝２６。
结合尺寸要求和技术要求，设计激光扩束准直装置
以达到激光扩束准直的作用，其结构图如图４。
圈４扩束准直装置结构图 ３．４可调光阑的设计 本测试平台匕所用光阑为孔径光阑。孔径光阑决定进
入系统光束的大小。人瞳是物面上所有各点决定从系统反
射ｊＪ己束的大小，出瞳是物面上各点发出光束经过整个光学
系统以后从点发出的光束的共同人口；
孔径光阑通过它后 《计量与溺试技术》２。１３年第４ｏ誊第３期
面的光学系统所成的像称为出瞳，它最后一个光控初涉的
共同出口。光阑的设计采用了有极可调光阑，如图５。
／
趔 一
＼ ／ ————，
图５可调光阑结构图 ４实验 ４．１辐射源稳定性测试实验 实验平台的搭建，是建立在黑体的模型上。即将弹 丸看做黑体。黑体是理想物体，实际上黑体是不存在的。
但可以用某种装置近似地代替黑体。
表１ 辐射源稳定性测试实验数据 电压（ｍＶ） 电压平均值 归一化 （ｍＶ） ７４。４０ ７４．３９ ７４．３７ ７４．４１ ７４．３７ ７４．４６ ７４．５３ ７４．５８ ７４．６２ ７４．５１ ７４．５２ ７４．５Ｏ ７４．３９ ７４．４０ ７４．３７ ７４．４２ ７４．３８ ７４．４５ ７４．５３ ７４．５９ ７４．６１ ７４．５２ ７４．５１ ７４．５１ ７４，４１ ７４．３９ ７４．３８ ７４．４０ ７４．３７ ７４．４６ ７４．５３ ７４．５８ ７４．６２ ７４．５Ｏ ７４．５２ ７４．５２ ７４．４０００ ７４．３９３３ ７４．３７３３ ７４．４１Ｏ０ ７４．３７３３ ７４．４５６７ ７４．５３０ｏ ７４．５８３３ ７４．６１６７ ７４．５１ｏ０ ７４．５１６７ ７４．５１Ｏ０
图６辐射光源光源辐照度稳定性曲线 标准的黑体是本实验的主要设置，但是标准黑体的
价格很高，成本太大，所以在此飞行弹丸模拟测试平台
中，选取半导体激光发射器作为辐射源，该辐射源可以用 作从近红外至远红外波段的红外光源。激光红外光源的
单色性好、相干性好、方向性强、亮度高、小巧精致、使用 简单方便、稳定性好、寿命长而且价格低廉、利于环保。
在现有的电网条件下，辐射源经过可调光阑口径变 为７．６２ｍｍ，在经过扩束准直系统之后，辐射源面积为
４５．５８嗍２，根据国家标准，探测距离为５００ｍｍ处，每隔５
分钟记录一次标准探测器的输出电压，实验数据和归一 化曲线如表１、图６所示。
从图６可知稳定性误差为：
—１—－—Ｏ ．９—９６７×１００％：０．３３％ ｌ 实验数据和归一化曲线可以看出，激光红外半导体
的稳定性误差为０．３３％，符合国家标准。
４．２ 大气传输对飞行弹丸红外辐射特性影响实验 搭建好实验评好，将平台各旋钮缩进，调节可变光 阑，使光阑口径变为７．６２ｍｍ弹丸和５．８ｍｍ弹丸，改变不
同的探测距离、不同的大气透过率，得到飞行弹丸红外辐
射强度，实验如下：
： Ｌ 吨 ＞ 吕
恬 求
嘿 驿
： 上 ＞ ＞ 吕
梧 求 越 憩 ——无衰减 一 一‘衰减
Ｏ ０．５ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３．０
ｓ／ｍ
图７ ７．６２ｍｍ弹丸随距离辐射强度分布曲线
——无衰减 衰减
０ ０．５ １．０ １．５ ２．０ ２．５ ３．０
ｓ／ｍ
图８ ５．８ｍｍ弹丸随距离辐射强度分布曲线 图７和图８为７．６２ｒａｍ班用步枪弹和５．８ｍｍ冲锋枪
弹丸在无大气影响和经大气衰减情况下探测距离与光电 探、坝４器件获得辐射强度的变化曲线图，从图中可以看出，
在不考虑大气的辐射和吸收的影响时，到达红外探测靶 （下转第３４页） 加 ∞ 蚰 ∞ ∞ 如 嗍 嗍 嗍ｌ蒌 ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ １ ０ Ｏ Ｏ 拥 一ｍ 加笱∞ ∞ ∞ ∞ 』
∞ 加 ：２
ｍ
红外空空导弹抗干扰性能验证方法研究
第35卷 第7期 红 外 技 术 Vol.35 No.7 2013年7月 Infrared Technology July 2013
425〈制导与对抗〉
红外空空导弹抗干扰性能验证方法研究
陈晓娟
（中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）
摘要：抗干扰性能是衡量红外空空导弹作战效能高低的重要指标之一，如何有效地进行测试与验证是
当前研究的重点。提出了一系列包括静态验证，虚拟样机仿真，半实物仿真以及实物试验等完整的验
证方法，可以全面考核红外空空导弹的抗干扰性能，其试验效果真实、有效。
关键词：红外空空导弹；抗干扰性能；静态验证；虚拟样机仿真；半实物仿真
中图分类号：TJ762.2＋3，TB114.3 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2013)09-0425-05
Verification Method for Anti-jamming Performance of Infrared Air-to-air Missile
CHEN Xiao-juan
（China Airborne Missile Academy，Luoyang 471009，China）
Abstract：The anti-jamming performance is one of the important indexes to measure the combat
effectiveness of infrared air-to-air missile. How to test and verify it effectively is the focus of the current
study. This paper puts forward a series of verification methods, including static verification, virtual prototype
半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究
半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究
陈海燕;王艳奎;赵松庆;吴根水
【期刊名称】《兵器装备工程学报》
【年(卷),期】2016(037)006
【摘 要】为了满足红外制导武器半实物仿真试验的需求,提出了一种使用红外动态景象模拟器模拟红外干扰弹运动特性的方法,建立了图像坐标系下目标-干扰运动学模型;采用MOS电阻阵列红外动态景象模拟器实现了干扰运动特性的模拟,成功应用于某型红外制导武器半实物仿真试验。
【总页数】3页(P69-71)
【作 者】陈海燕;王艳奎;赵松庆;吴根水
【作者单位】中国空空导弹研究院,河南洛阳471009
【正文语种】中 文
【中图分类】V216.7
【相关文献】
1.半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究2.半实物仿真中红外干扰机的模拟设计3.某型火箭弹半实物仿真系列方案设计——海鹰仿真工作站的应用4.激光制导武器反射式弹目视线半实物仿真方法研究5.航炮后坐对供弹系统影响的半实物仿真系统及动力学的仿真分析
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F22尾焰红外辐射特性及探测仿真研究
龙源期刊网
F22尾焰红外辐射特性及探测仿真研究
作者：沈飞 丁亮 康戈文 李滚 王进达
来源：《现代电子技术》2016年第05期
摘 要： 针对隐身飞机F22尾焰红外辐射特性，研究了临近空间平台对其进行红外探测的可行性。通过对F22尾喷管及其尾焰气体进行建模和仿真，采用谱带模型C⁃G近似法将非均匀气体化分成390个小气柱以近似成均匀气体进行处理，计算F22尾焰在不同探测视角下的红外辐射强度。在此基础上，考虑大气透过率和遮挡因素的影响，计算出了临近空间平台对F⁃22尾焰的理论可探测距离能达到100 km以上。该研究为利用临近空间探测平台对F22的探测提供了参考。
关键词： F22尾焰； 红外辐射强度； 探测距离； 临近空间
中图分类号： TN214⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2016）05⁃0005⁃05
对于F22这样的先进战斗机来说，无论是从外形、吸波材料还是主动隐身方面，其雷达隐身能力十分出色，以目前普通的地基、海基和部分空基防御平台已经无法充分满足未来战争防御手段的需求[1]。这就迫切需要寻求新的探测手段和新的探测平台来弥补雷达系统对隐身飞机探测的不足。根据F22发动机尾焰和气动加热使得在高速飞行时仍具有一定的红外辐射能量以及临近空间环境中具有较好的大气透过特性，在临近空间平台采用红外探测技术实现隐身飞行器的探测与预警在理论上是可行的。而且鉴于临近空间在未来空天一体化作战中的重要战略地位[2]，开展临近空间红外探测技术的研究工作对于未来实现临近空间探测手段有十分重要的意义。由于隐身飞机尾焰的红外辐射是其主要的辐射源，所以本文主要通过对F22尾焰的红外辐射特性进行建模和仿真，计算临近空间平台不同探测视角对F22尾焰的理论可探测距离。
1 F22尾焰流场分析
1.1 尾焰流场建模
基于地球红外辐射场的旋转弹丸姿态测试方法
基于地球红外辐射场的旋转弹丸姿态测试方法
于靖;卜雄洙;杨波;王新征
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】2015(023)004
【摘 要】针对微惯性器件无法满足高转速弹丸飞行过程中的滚转姿态测量要求的问题,提出了基于地球红外辐射场的旋转弹丸姿态测试方法.首先,研究了地球红外辐射场的产生机理和特性,分析了天地间红外辐射率的变化规律.然后,结合旋转弹丸在飞行过程中的运动特征,建立了红外传感器测量模型,推导了弹丸姿态与传感器感测信号的函数关系.最后,合理布局红外传感器,基于误差传递的原理,改进了常规的姿态解算算法,进一步提高了传感器测试信号的利用率.结果表明,利用地球红外辐射场测姿具有较高的精度,俯仰角解算误差在±0.3°以内,改进解算方案的横滚角解算误差在±0.5°以内.该姿态测量系统简单有效,能够满足旋转飞行体的姿态测量要求.
【总页数】5页(P511-515)
【作 者】于靖;卜雄洙;杨波;王新征
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094;南京理工大学机械工程学院,南京210094
【正文语种】中 文
【中图分类】U666.1
【相关文献】 1.基于极化特征的旋转弹丸飞行姿态测量方法研究 [J], 王元钦;谭久彬;张若禹
2.基于投影成像原理的弹丸着靶姿态高精度测试方法研究 [J], 陶宗慧;刘唯奇;赵义武;娄岩;姜会林
3.利用地球红外辐射的旋转飞行体姿态估计方法∗ [J], 于靖;卜雄洙;牛杰;王新征
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靶弹弹载红外干扰技术研究与应用
靶弹弹载红外干扰技术研究与应用
摘要 本文以某型靶弹为搭载平台，以美国“拉姆”舰空导弹为作战对象，对弹载红外干扰技术的作用机理、实现途径等问题进行分析讨论；通过对搭载平台的红外特性、作战对象红外制导性能的分析比较，论证了面源红外干扰弹的主要技术指标，对靶弹干扰技术的研究与工程应用具有一定的借鉴作用。
关键词 红外干扰；面源干扰；点源干扰；目标特性
0 引言
为检验新型舰空导弹导引头的抗干扰性能指标，某型靶弹拟加装舰载红外干扰设备。弹载红外干扰设备能在靶弹起飞后的特定时间段内，按一定的投弹序列，连续投放红外干扰弹，在靶弹周围形成与靶弹红外辐射特征的相似的红外辐射源，对舰空导弹的红外导引头进行干扰。干扰设备主要用于投放面源红外干扰弹和点源红外干扰弹，也根据试验需要，投放满足特定外形尺寸要求的箔条干扰弹。本文对弹载红外干扰技术的作用机理、实现途径等问题进行分析讨论，通过对搭载平台的红外特性、作战对象红外制导性能的分析比较，详细论证了面源红外干扰弹的主要技术指标。
1 红外干扰技术分析
根据干扰弹的不同类别，红外干扰可分为点源干扰、多点源干扰和面源干扰三种形式。点源干扰是第一代干扰红外干扰，技术上已落后，目前红外干扰技术研究的重点是多点源干扰和面源干扰。多点源红外干扰弹是将多个烟火型燃烧材料装在诱饵筒内，投放后干扰弹在空中引爆形成多个燃烧点。当采用多发齐射或多方位齐射等战术投放方式时，多点源干扰弹可迅速在一定空域形成红外高辐射区，并在导引头瞬时视场内形成持续的多个干扰源，将目标信号淹没，导引头就必须处理多组脉冲信号，降低了导引头检测目标的概率，红外导引头即使启动了抗干扰措施，但因探测器的噪声几何级数增大，而难以提取有效的制导信号，从而起到保护载机的作用。多点源干扰本质上属于烟火型诱饵，干扰机制仍然是一种压制干扰，与导弹特性仍有较大差异多点源红外干扰弹的，当面对具有光谱鉴别能力或具有强度抑制鉴别能力的先进红外导引头时，其干扰效果将受到较大影响。
飞机红外辐射特性分析与易损性评估
第４３卷 第２期 ２０１３年２月 激光与红外 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖ０１．４３．Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１３
文章编号：１００１－５０７８（２０１３）０２－０１８０－０６ ・红外技术及应用・
飞机红外辐射特性分析与易损性评估
李建勋，童中翔，王超哲，柴 栋，张志波 （空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安７１００３８）
摘 要：飞机红外辐射特性与易损性评估研究对于提高飞机生存力和隐身技术研究有重要意
义。飞机的红外辐射特性可以被用来探测、跟踪和锁定目标。基于红外辐射相关理论，建立了
飞机蒙皮、发动机热部件和尾焰红外辐射计算模型。通过计算三大辐射源的红外辐射，分析了
飞机的速度、发动机热部件等对飞机红外辐射特征的影响。最后讨论了红外辐射强度和目标 易损性的关系。 关键词：红外辐射；辐射强度；发动机；包线；目标易损性；易损性评估 中图分类号：ＴＮ２１５ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：ｉ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００ｌ－５０７８．２０１３．０２．０１４
ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ
ＬＩ Ｊｉａｎ—ＸＩ１Ｎ，ＴＯＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｘｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ—ｚｈｅ，ＣＨＡＩ Ｄｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ—ｂｏ （Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００３８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｎｆｒａｒｅｄ（ＩＲ）ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒ— ｔａｎｔ ｆｏｒ ａｉｒｃｒａｆｔ ｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｓｐｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅａｌｔｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｉｒｃｒａｆｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ，ｔｒａｃｋ，ａｎｄ ｌｏｃｋ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ．Ｂａｓｅｄ ＯＮ ｔｈｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ，ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｍａｊｏｒ ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｉｒｃｒａｆｔ ｓｋｉｎ，ｅｎｇｉｎｅ ｈｏｔ ｐａｒｔｓ ａｎｄ ｐｌｕｍｅ ａｒｅ ｂｕｉｌｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｓ，ｉｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｇｈｔ ｓｐｅｅｄ，ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｈｏｔ ｐａｒｔ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ａｔ ｌａｓｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＩＲ ｒａｄｉａｎｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ；ｒａｄｉａｎｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｅｎｇｉｎｅ；ｅｎｖｅｌｏｐ；ｔａｒｇｅｔ ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ；ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
飞行器的红外辐射建模与黑体模拟
飞行器的红外辐射建模与黑体模拟
姚鹏;王学奇;王海晏;冯超;禹航
【摘 要】针对在给定飞行状态下不能实时计算飞行器红外辐射的问题，提出了基于红外辐射理论、空气动力学及发动机的工作原理建立飞行器红外辐射强度的理论计算模型，主要包括蒙皮辐射及其反射和排气系统辐射两大部分。该模型在已知飞行高度、速度及加力情况下，对飞行器在不同观测角度和不同探测波段的红外辐射量进行了仿真计算。仿真结果表明，该模型可实时计算出飞行器在给定飞行状态下的辐射量，并通过 Visual C++控制黑体温度，使其产生与实际飞行情况等量的红外辐射，实现了实验室环境下飞行器不同飞行状态的黑体模拟。%Aiming at the
problem that the infrared radiation of the aircraft can’t be calculated in
real time under given flight conditions,the theoretical calculation model of
infrared radiation intensity of the aircraft was estab-lished based on the
infrared radiation theory、aerodynamics and working principle of
engine,mainly including the skin radiation,its reflection and exhaust system
radiation.When the flight altitude,speed and after burning condition are
known,the infrared radiation of the aircraft at different observation angle
内外定标结合的辐射特性测量方法
内外定标结合的辐射特性测量方法
张涛
【摘 要】提出了一种内外定标结合的辐射特性测量方法,克服了外定标时使用的面源黑体温度范围不足的缺点,使用面源低温黑体对全系统低温段进行外标定,而后使用腔型高温黑体对部分光学系统高温段进行内标定,而后消除杂散辐射、暗电流等影响,将线性温度段扩展至全系统.实验结果证明内外定标结合的方法可有效提高测量精度.
【期刊名称】《智能计算机与应用》
【年(卷),期】2014(004)006
【总页数】3页(P51-53)
【关键词】红外相机;辐射特性测量;光电经纬仪
【作 者】张涛
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
【正文语种】中 文
【中图分类】TP333.3
0 引 言
近年来随着红外传感器和红外光学的发展，目标的红外辐射特性已经成为目标特性测量的重要领域［1］。目标红外辐射特性直接反映了目标的物理特征，获取红外辐射特性可以反演得到目标辐射亮度、温度和辐射强度［2］。 例如在靶场测量领域，获取目标红外辐射特性有助于目标识别和目标特征获取，对于其他特征不明显的隐身目标，更具有重要的意义。
对于目标红外辐射特性的获取，一般有两种手段，一是仿真计算，二是辐射测量实验［3-4］。具体来说，仿真计算是根据目标物理特征如材质、飞行速度、飞行高度等参数进行理论计算，虽不受场地环境影响，但缺乏验证方法，只能作为一种辅助手段或提供理论分析依据。在实际使用中，只有通过辐射测量实验才能得到目标的真实特性。
通常，可将辐射测量实验分为三个步骤，红外系统辐射定标，红外辐射特性测量和红外辐射特性反演。在红外辐射特性测量中，大气会对目标的辐射特性产生吸收、散射，而大气自身的辐射又会叠加在目标辐射特性上，同时还存在地面吸收、散射、辐射等因素，所以需要对大气透过率、远程辐射进行测量以便在反演时获得目标自身的真实辐射特性。
1 红外辐射特性测量定标
在红外辐射特性测量系统工作之前，首先要对测量系统的特性进行定标，确定测量系统的线性度，同时通过分析定标数据和理论分析的目标温度，得出切换红外传感器积分时间和切换光学系统中性滤光片的档位策略，由此而使得目标成像灰度值处于测量系统线性度比较理想的区域内。
某飞行器红外辐射特性研究
第37卷，增刊红外与激光工程2008年6月Vol.37SupplementInfraredandLaserEngineeringJun.2008
收稿日期：2008-06-20基金项目：教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助项目(NCET-04-0335)作者简介：杜胜华（1978-），女，湖北荆门人，博士研究生，主要从事光学系统杂散辐射分析、抑制研究，表面辐射传输研究。Email:dsh20022002.student@导师简介：夏新林（66），男，河北阜城人，教授，博士生导师，主要从事光学系统光热问题研究。xx
@某飞行器红外辐射特性研究
杜胜华，龚加明，夏新林
(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001)
摘要：利用目标的红外光谱特性进行目标探测和识别是一种有效的方法。以空间飞行器为目标，
研究了其红外辐射特性形成的机理，利用所建立的数学模型，模仿了空间目标在探测面上所形成的
红外光谱特性能流分布图，比较了不同表面物性对探测结果的影响。
关键词：空间目标；BRDF；红外辐射特性；探测和识别；能流密度
中图分类号：TN214文献标识码：A文章编号：1007-2276(2008)增(红外)-0432-05
Infraredcharacteristicsofaspacecraft
DUSheng-hua,GONGJia-ming,XIAXin-lin
(SchoolofEnergyScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)
Abstract:Thedetectingandidentifyingthespacetargetusinginfraredspectrumofspacetargetisa
veryeffectivemethod.Theprincipleofspacetargetinfraredspectralcharacterwasdiscussed,andthe
无人机红外辐射特性数值模拟研究综述_李晋岭
总第194期2010年第8期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVol.30No.821
无人机红外辐射特性数值模拟研究综述＊
李晋岭 汪卫华(解放军炮兵学院 合肥 230031)
摘 要 无人机的红外辐射特性是无人机战场生存能力和作战效能的重要因素。通过对无人机红外辐射特性研究的综述与分析,总结了无人机红外辐射特性的特点、内容、要求和研究方法。关键词 无人机;红外辐射特性;数值模拟中图分类号 V219
ReviewofInfraredRadiationCharacteristicsNumericalSimulation
StudyonUnmannedAerialVehicle
LiJinling WangWeihua(ArtilleryAcademyofPLA,Hefei 230031)
Abstract Theinfraredradiationcharacteristicofunmannedaerialvehicleisoneoftheveryimportantfactorswhichin-fluencethesurvivabilityandoperationaleffectivenessincombat.Thecharacteristics,content,researchstandardsandre-searchmethodsweresummarizedbyreviewandanalyzethestudyonunmannedaerialvehicleinfraredradiationcharacteristicsinthispaper.KeyWords unmannedaerialvehicle,infraredradiationcharacteristics,numericalsimulationClassNumber V219
1 引言
无人驾驶飞机是一种由动力驱动、机上无人驾