隨著紅外技術(shù)的高速發(fā)展,越來越多的國家關(guān)注作戰(zhàn)目標(biāo)的紅外成像特征,尤其是海面艦船的紅外成像特征。利用天基紅外探測(cè)器觀測(cè)海洋背景下的艦船目標(biāo),獲取艦船的紅外成像數(shù)據(jù),既能夠?yàn)榕灤亩ㄎ慌c識(shí)別提供特征參數(shù),又能夠?yàn)樘旎綔y(cè)器的設(shè)計(jì)與研制提供理論依據(jù),在軍事和民用領(lǐng)域中具有科學(xué)的研究價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。本文針對(duì)艦船目標(biāo)的紅外成像過程,基于全鏈路紅外輻射傳輸理論,綜合考慮海洋背景輻射、大氣輻射傳輸衰減、探測(cè)器成像效應(yīng)對(duì)艦船目標(biāo)紅外成像的影響,利用計(jì)算機(jī)圖形渲染技術(shù),實(shí)現(xiàn)了天基探測(cè)平臺(tái)下艦船目標(biāo)的紅外成像仿真,分析了不同探測(cè)器參數(shù)及環(huán)境干擾對(duì)艦船目標(biāo)紅外成像特征的影響,具體開展的研究工作如下:（1）天基探測(cè)場(chǎng)景的全鏈路紅外輻射建模。首先,結(jié)合天基探測(cè)場(chǎng)景的探測(cè)剖面說明各要素的空間位置關(guān)系和紅外輻射關(guān)系;然后,基于天基探測(cè)平臺(tái)的仿真需求,對(duì)大規(guī)模海面和艦船進(jìn)行針對(duì)性的幾何建模;最后,基于全鏈路紅外輻射傳輸理論,建立海洋背景、艦船目標(biāo)的自身輻射以及對(duì)外界環(huán)境的反射輻射模型,考慮大氣透過率和大氣路徑熱輻射對(duì)目標(biāo)與背景輻射能量的衰減作用,分析探測(cè)器對(duì)紅外輻射的光電轉(zhuǎn)換過程,完成天基探測(cè)場(chǎng)景的全鏈路紅外... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同海況條件下的海面高度分布圖

17(a) 艦船整體模型 (b) 艦船局部模型圖2.4 艦船幾何模型示意圖2.4 本章小結(jié)本章首先介紹天基探測(cè)場(chǎng)景中各要素之間的空間位置和輻射關(guān)系，分析探測(cè)器接收到的紅外輻射能量；其次介紹天基探測(cè)場(chǎng)景中海洋背景的幾何建模方法，基于Phillips 海浪譜結(jié)合快速傅里葉變換完成對(duì)海洋背景的網(wǎng)格建模，生成符合海況要求的海面高度分布場(chǎng)；最后針對(duì)天基探測(cè)器的特性，使用 3ds Max 軟件有針對(duì)性地對(duì)艦船目標(biāo)進(jìn)行幾何建模。本章的工作為后續(xù)目標(biāo)和背景的紅外輻射計(jì)算和天基探測(cè)平臺(tái)的開發(fā)提供建模基礎(chǔ)。

31(a) 反射率分布圖 (b) 反射率俯視圖圖3.10 海面反射率分布示意圖由圖 3.10 可知，當(dāng)光線以天頂角為45 ，方位角為90 的方向入射到粗糙海面時(shí)，其反射光線的能量主要集中在反射天頂角為30 60 ，方位角為255 285 的方向范圍內(nèi)。如果探測(cè)器在反射光線所處的區(qū)域內(nèi)，主要成像為波光粼粼的海面，在反射最強(qiáng)的區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)海面亮帶，匯聚反射能量。3.1.2 海面本征紅外輻射計(jì)算海面的本征紅外輻射時(shí)，可以把海面假設(shè)為灰體進(jìn)行計(jì)算，由普朗克公式可得[46]：2215 /( ) 5/( )2 1 1e 1 1Bbb hc K T c Thc cMe (3-29)式中：bbM 為黑體的光譜輻射出射度


本文編號(hào)：3346756