臨近空間是指高度為20¹00km的空間區(qū)域。這一區(qū)域既不屬于航空范疇，也不屬于航天范疇，有著其自身的特殊性。各個國家都加緊了對臨近空間的研究。目前國內(nèi)外還沒有完善的臨近空間目標光學探測理論和完全適用的光學探測設備。本文首先進行了大氣輻射傳輸仿真和臨近空間目標光學特性分析，然后進行了臨近空間低速目標光學探測系統(tǒng)理論分析，最后開展了臨近空間高空氣球光學觀測試驗。 文中的主要工作涵蓋了以下幾個方面：(1)從大氣輻射傳輸模型入手，對臨近空間天空背景進行光學仿真。利用MODTRAN軟件模擬天空背景，計算大氣透過率和天空背景亮度，得到其變化規(guī)律，為臨近空間低速目標光學探測系統(tǒng)理論分析提供依據(jù)。(2)對臨近空間低速目標進行可見光亮度特性分析與仿真。主要研究多種工況下(不同方位角、不同探測距離)臨近空間低速飛行器的亮度特性。(3)對臨近空間低速目標進行紅外輻射特性分析與仿真�？紤]太陽直接輻射、太陽輻射經(jīng)地面反射、地球紅外輻射、大氣紅外輻射等，計算臨近空間目標的溫度，進而計算目標的紅外輻射特性。(4)對臨近空間低速目標光學探測系統(tǒng)進行理論分析。對于可見近紅外波段，針對某一探測器進行...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 臨近空間環(huán)境概況
    1.2 國內(nèi)外低速臨近空間飛行器及其特點
        1.2.1 浮空氣球
        1.2.2 平流層飛艇
        1.2.3 高空長航時無人機
    1.3 臨近空間目標光學探測研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 大氣輻射傳輸模型及仿真計算
    2.1 大氣輻射傳輸模型
    2.2 大氣輻射傳輸模型仿真計算
        2.2.1 大氣透過率仿真計算
        2.2.2 天空背景輻射亮度仿真計算
    2.3 本章小結
第三章 臨近空間低速目標光學特性分析
    3.1 臨近空間低速目標可見近紅外光學特性分析
        3.1.1 臨近空間目標可見光到近紅外光譜特性分析
        3.1.2 臨近空間低速目標可見近紅外亮度特性分析
        3.1.3 臨近空間目標亮度仿真計算
    3.2 臨近空間低速目標紅外特性分析與仿真
        3.2.1 臨近空間低速目標接收到的太陽輻射
        3.2.2 臨近空間低速目標接收到的地球輻射
        3.2.3 天空大氣輻射
        3.2.4 臨近空間低速目標自身輻射
        3.2.5 氣動加熱
        3.2.6 目標溫度場計算
        3.2.7 紅外輻射強度分析
        3.2.8 臨近空間高空氣球輻射強度計算
    3.3 本章小結
第四章 臨近空間低速目標光學探測系統(tǒng)理論分析
    4.1 臨近空間低速目標可見近紅外光學探測
        4.1.1 探測信噪比及系統(tǒng)極限探測星等計算
        4.1.2 探測能力影響因素分析
    4.2 臨近空間低速目標紅外波段光學探測
        4.2.1 紅外光學系統(tǒng)探測距離估算公式
        4.2.2 紅外光學系統(tǒng)參數(shù)估算
    4.3 本章小結
第五章 臨近空間高空氣球光學觀測試驗
    5.1 光電望遠鏡的技術指標
        5.1.1 光學參數(shù)
        5.1.2 CCD 主要參數(shù)
    5.2 雜光抑制技術
    5.3 圖像處理技術
        5.3.1 CCD 積分時間的實時自調節(jié)技術
        5.3.2 CCD 平場校正技術
        5.3.3 高通濾波技術
    5.4 高空氣象氣球光學觀測試驗
    5.5 本章小結
第六章 總結和展望
參考文獻
作者簡介及在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3801588