發(fā)布時間：2017-04-16 10:11

  本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)彈主動段尾焰紅外預(yù)警圖像仿真技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：導(dǎo)彈預(yù)警的首要任務(wù)是及時探測到來襲導(dǎo)彈，然后才有識別、跟蹤和攔截。導(dǎo)彈發(fā)射時，預(yù)警衛(wèi)星上的紅外探測器探測到目標(biāo)，，根據(jù)導(dǎo)彈尾焰在不同高度上形狀和亮度的差異，可判斷是否真有導(dǎo)彈發(fā)射及大體確定發(fā)射的是何種類型的導(dǎo)彈，并粗略測出導(dǎo)彈主動段的運動軌跡，及時的發(fā)出預(yù)警信號。根據(jù)導(dǎo)彈熄火點的位置和速度信息，進而可以計算導(dǎo)彈飛行中段的軌跡，為地面的導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)提供相對充分的時間。 導(dǎo)彈尾焰產(chǎn)生的紅外輻射特征是預(yù)警衛(wèi)星探測、識別的主要依據(jù)，導(dǎo)彈在助推段的紅外輻射主要來自其尾焰，而其飛行的背景主要是云層。本論文從彈道導(dǎo)彈尾焰的特性進行研究入手，對導(dǎo)彈尾焰性質(zhì)進行了詳細(xì)的分析，描述了彈道導(dǎo)彈尾焰氣流結(jié)構(gòu)隨著導(dǎo)彈速度、飛行高度、周圍大氣密度等的改變而產(chǎn)生的相應(yīng)的變化。基于工程建模的需要，對導(dǎo)彈尾焰建立了三維的仿真圖像，模擬了導(dǎo)彈尾焰的幾何與溫度場特性，經(jīng)過空間與像面的各個坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，將三維的仿真圖像投射到相機焦面上，在不考慮大氣背景影響和大氣傳輸衰減的情況下，生成理想情況下的二維仿真圖像，為下一步目標(biāo)的識別和探測等工作做好前期準(zhǔn)備。 建立尾焰的仿真圖像后，詳細(xì)描述了各個坐標(biāo)系以及坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換，用局部坐標(biāo)系及全局坐標(biāo)系來表征導(dǎo)彈尾焰及星載相機的位置和姿態(tài)，計算得出各坐標(biāo)系間相互轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型，通過Matlab軟件編程實現(xiàn)坐標(biāo)變換的過程，將三維的仿真圖像投影到相機焦面，生成理想情況下的二維仿真圖像，得到二維仿真圖像的點坐標(biāo)數(shù)據(jù)和仿真效果圖。 導(dǎo)彈尾焰紅外輻射在大氣中傳輸時，結(jié)合導(dǎo)彈尾焰的溫度特性，計算了紅外輻射傳輸在大氣中傳輸時所引起的能量衰減，以及最后輻射傳輸?shù)较鄼C入瞳處的能量值。通過計算星載相機相距導(dǎo)彈尾焰不同的觀測距離時，得到入瞳處不同的能量值，為尾焰圖像的分析提供了數(shù)據(jù)支持。另外分析了成像鏈路，各系統(tǒng)的傳遞函數(shù)以及探測器噪聲對成像質(zhì)量的影響，使得整個仿真過程更加準(zhǔn)確和真實。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)彈尾焰 成像仿真 坐標(biāo)變換 紅外輻射 成像鏈路
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TJ861;TN215
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外綜述9-12
• 1.2.1 天基紅外預(yù)警9-11
• 1.2.2 導(dǎo)彈尾焰特性研究11-12
• 1.2.3 光學(xué)載荷成像鏈路仿真12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-15
• 第2章 導(dǎo)彈主動段尾焰特性建模15-23
• 2.1 導(dǎo)彈尾焰特性15-17
• 2.2 尾焰幾何特性建模17-19
• 2.3 尾焰溫度場特性建模19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 導(dǎo)彈主動段尾焰幾何成像定位模型23-55
• 3.1 主要坐標(biāo)系間的變換關(guān)系23-29
• 3.1.1 導(dǎo)彈尾焰的位置與姿態(tài)坐標(biāo)系24-26
• 3.1.2 相機的位置與姿態(tài)坐標(biāo)系26-29
• 3.2 空間物點與像點的坐標(biāo)變換29-38
• 3.2.1 空間物點到地球固連坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換31-33
• 3.2.2 地球固連坐標(biāo)系到像點的轉(zhuǎn)換33-38
• 3.3 理想仿真圖像生成38-53
• 3.3.1 仿真數(shù)據(jù)的輸入輸出與可視化39-53
• 3.3.2 仿真分析53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第4章 紅外輻射傳輸計算與成像鏈路分析55-68
• 4.1 導(dǎo)彈主動段尾焰紅外輻射特性55-58
• 4.1.1 普朗克定律55-56
• 4.1.2 尾焰溫度特性工程建模56-58
• 4.2 紅外輻射的大氣傳輸計算模型58-61
• 4.2.1 大氣特性概述58
• 4.2.2 大氣衰減計算模型58-59
• 4.2.3 輻射傳輸計算59-61
• 4.3 灰度量化61
• 4.4 仿真圖像成像鏈路分析61-66
• 4.4.1 仿真鏈路調(diào)制傳遞函數(shù)61-64
• 4.4.2 探測器噪聲模型64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75-76

【相似文獻(xiàn)】

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