隨著紅外技術和計算機仿真技術的快速發(fā)展,紅外煙幕仿真受到了研究學者的廣泛關注。紅外煙幕自身的幾何特性非常復雜,使用簡單的建模方法難以對其物理外形進行高逼真度的模擬,其內部的密度、溫度以及壓強等物理屬性在空間上的不均勻分布、時間上的復雜變化,使得其紅外輻射特性的精確計算也十分困難。本文針對紅外煙幕難以定量仿真實現(xiàn)的問題,依據流體力學基本原理及紅外輻射傳輸理論對紅外煙幕進行了仿真研究。本文首先采用描述低速不可壓縮粘性流體的N-S（Navier-Stokes）方程組對煙幕的物理外形進行建模,將煙幕的三維仿真區(qū)域劃分成均勻的立方體網格,每個網格都包含密度、溫度以及壓強等物理屬性,利用N-S方程組對各網格的不同屬性進行對流求解,進而建立煙幕的物理模型。對方程組中各項的解算和優(yōu)化方法進行了研究,并給出了煙幕源初始化和仿真空間邊界條件的處理方法;其次研究了煙幕的紅外輻射模型,利用等效分子黑體模型計算了煙幕自身的紅外輻射特性,并綜合考慮了紅外煙幕對太陽輻射和環(huán)境輻射的吸收及散射作用,以及輻射傳輸路徑上大氣效應的影響,搭建了一套基于光線投射的紅外煙幕輻射模型;結合GPU的通用計算能力和可編程渲染管線,有... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

煙幕發(fā)牛器區(qū)域的混度賄時間亦化曲線

西安電子科技大學碩士學位論文從圖 4.18 中可以看出，在釋放煙幕后，仿真煙幕經過一小段時間的向上運動才抵達目標及其周圍背景區(qū)域，煙幕對目標及背景發(fā)出的紅外輻射能量進行了吸收和散射，其自身也發(fā)出較強的紅外輻射能量，因此遮蔽率迅速變大，隨著連續(xù)源煙幕的不斷釋放，煙幕的空間分布逐漸趨于穩(wěn)定，煙幕的遮蔽率也逐漸趨于穩(wěn)定，通過比較兩組數據的總體變化規(guī)律，可以看出本文仿真的煙幕可以較好地模擬出真實紅外煙幕的遮蔽效果變化趨勢。下圖為不同遮蔽率的遮蔽效果對比圖：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3561695