空中目标红外辐射特性计算与实时仿真

空间目标的红外特性建模与仿真

1
华中科技大学硕士学位论文
1.2 国内外研究现状
红外成像仿真的种类，若根据目标与背景所在的地理位置、高度或性质的不同，可分为以下四类对象[10]的红外仿真，即：空间目标与深空背景、空中目标与天空背景、海面目标与海洋背景、地面目标与地物背景。本课题主要研究的是空间目标与深空背景的红外成像仿真。下面分别介绍空间目标红外特性和太空红外场景的国内外研究现状。 1.2.1 目标红外辐射特性研究目标的红外辐射特性研究对于红外成像系统的研制、目标的红外隐身设计、仿真训练及实战均具有重要意义。典型的目标有坦克装甲车辆、船舰、飞机、导弹以及卫星等等，国内外针对坦克[11-12]、船舰[13-14]与飞机等军用目标的红外辐射特性进行了大量研究。相对而言，卫星红外辐射特性研究得较少。从查阅文献来看，国内仅有文献[9,15-16]对卫星红外辐射特性进行了研究，专门对卫星红外辐射特性进行研究的文献还不多。尽管研究卫星红外辐射特性的专门文献较少，然而我们仍然可通过查阅相关或相近文献来建立相应计算模型，进而对卫星红外辐射特性进行研究。与可见光波段不同，卫星红外辐射特性受到卫星自身红外辐射影响。而由普朗克定律可知，卫星表面自身红外辐射又受卫星表面温度影响，卫星红外辐射特性研究必然要涉及到卫星温度数值计算。国外对卫星温度分布进行了大量理论和实验研究，建立了一系列卫星温度场数值计算方法，典型有以下两类计算方法：一类计算方法是热网络法，该方法较为简单，计算精度也能达到一定的要求，但不能给出卫星表面较为精细的温度分布，因而依此计算得到的卫星表面红外辐射亮度分布较为粗糙。另一类计算方法是建立三维卫星温度计算模型，该方法获得的温度较为精确，可以给出卫星表面较为精细的温度分布，便于进一步计算卫星红外辐射通量分布。国外较早就开展了这方面的研究，现已开发出了较为成熟的计算分析软件，比如美国宇航局与欧洲宇航局研制开发的 SINDA，TRASYS 与 ESATAN。国内，在卫星温度场的模拟工作方面，潘增富[17]详细论述了航天器热计算中的稳态温度场计算的

飞机红外辐射建模与仿真

－
２００Ｋ；于加力状态，００）对飞机通常在平流层（１０１００
胁，有资料表明，被其击落的飞机数量占被击落飞机
总数的７％左右。红外制导导弹主要是通过搜索飞５而
ｍ≤Ｈ≤２０ｏｍ）飞行，其蒙皮温度随Ｍ变化规律，Ｏｏ
如图１所示。
机的蒙皮、尾喷管和尾喷焰等红外辐射源来对其实施
攻击。本文基于红外辐射有关理论，对飞机三个主要辐射源红外辐射强度进行建模仿真，可为军事攻击和反攻击提供理论参考。
１飞机蒙皮红外辐射强度建模
１１温度场数学建模．空气气动加热引起的蒙皮温度变化可采用如下的经验公式进行计算：
对流层（０≤ Ｈ ≤ １００ｍ）Ｔ＝ｆ８．１０ｏ２８２—
收稿日期：２０．３２，修订日期：２０．４１０８０．６０８０．２作者简介：李彦志（９５１６～），男，吉林公主岭人，讲师，博士，从事电子对抗作战仿真与效能评估方面的研究。
Ａｂｓｒｃ：Ｂａｅｎｔｅｉｆａｅａｉｔｏｅｒ，ｎｈｏｅｉａｄｌｗａｉｄｔａｃｌｔｅｒｄａｔｔａｔｓｄｏｈｎｒｒｄｒｄａｉｎｔｏｙａｄａｔｅｒｔｌｍｏｅｓｂｕｌｏｃｕａｅｔａｉｎｈｃｌｈｉｔｎｓｔｆａｒａｅｎｅｉｙｏｉｐｌ．Ｔｈａｉｔｉｔｎｉｙｗａｂｔｉｅｏｉｅｅｔｃｎｔｎｉｅｅｔｏｓｒａｉｎｎｅｒｄａｎｅｓｔｓｏａｎｄｆｒｄｆｒｎｏｄｉｏｎａｄｄｆｒｎｂｅｖｔｏｎｆｉｎｅｂｙｔｅｍｏｅ．ｉａｌ，ｎａｒｐａｅｗａｉｌｔｄａｎａｅａｇｌｈｄ１Ｆｎｌｙａｅｏｌｎｓｓｍｕａｅｄａｌｙｓｄ．ｎＫｅｙｗｏｒ．ａｒｌｅ；ｒｄａｔｎｅｓｔｍｏｄｌａｄｓｍｕａｉｎｄｓｉｐａ－ｎａｎｔｎｉｙ；ｉｉｅｉｌｔｏｎ

复杂背景下空中小目标动态红外成像仿真技术研究

复杂背景下空中小目标动态红外成像仿真技术研究
王家豪;付雨昕;李怡;任斯煜;杨珺
【期刊名称】《航空科学技术》
【年(卷),期】2024(35)4
【摘要】空中小目标红外图像广泛应用于目标检测与识别和军事训练等领域,但这些数据获取成本极高,部分条件下的数据难以获得,因此,研究复杂背景下空中小目标红外图像仿真技术具有重要的研究意义。

本文提出了复杂背景下空中微弱小目标动态红外成像仿真方法,并开发了相应的仿真软件。

利用简化的三维目标模型模拟空
中小目标,考虑大气传输效应,对目标自辐射和反射辐射进行建模。

使用任意天空图
像对背景初始化,通过相机透视模型调整可视区,并添加相机抖动模拟真实机载成像中的情况。

利用泊松融合将仿真目标与仿真背景融合,并通过设置目标和相机的动
力学模型,实现了任意数量飞行目标、飞行轨迹的动态仿真。

为高效仿真不同背景、多种飞行条件下的空中小目标红外图像提供了一种思路。

【总页数】7页(P112-118)
【作者】王家豪;付雨昕;李怡;任斯煜;杨珺
【作者单位】西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.海天背景下三维目标红外成像仿真方法研究
2.复杂背景下红外小目标检测技术研究
3.复杂背景下红外图像弱小点目标自动识别仿真
4.复杂海空背景下红外弱小目标检测技术研究
5.复杂地表背景下动目标天基红外探测图像仿真
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

空间目标红外仿真

空间目标红外仿真
常勇;薛丰廷
【期刊名称】《红外》
【年(卷),期】2008(29)9
【摘要】本文通过建立空间目标的几何模型,分析了目标的热平衡,计算了目标的热分布以及辐射强度.利用卫星工具包(STK)导出了某在轨卫星的轨道数据,计算了大气对红外辐射的衰减,并仿真了在地基红外探测系统的平台下卫星的红外视景图像.【总页数】3页(P25-27)
【作者】常勇;薛丰廷
【作者单位】四部军代室,浙江,嘉兴,314000;中国科学院上海技术物理研究所,上海200083
【正文语种】中文
【中图分类】TP319.9
【相关文献】
1.地面坦克目标红外仿真方法研究 [J], 范梦萍;张瑜;徐华;钱芸生
2.基于Unity3D的改进实时红外仿真系统 [J], 张繁;王通;黄可蒙;茅佳明;黎美玲;王章野
3.基于O GRE的海面舰船目标红外仿真方法 [J], 杨敏;李敏;易亚星;杨壹斌;王亚楠;卢羿
4.飞机及尾焰的红外仿真 [J], 孙丹丹;高教波;孙科峰
5.一种红外仿真图像数据流播放器设计与实现 [J], 邱琦;邱扬刚;谷锁林;赵民伟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于Fluent的飞机红外辐射特性建模与仿真

第３９卷第６期２０１７年６月
红外技术
Ｉｎ．０１．３９ＮＯ．６
Ｊｕｎｅ２０ｌ７
＜制导与对抗＞
基于Ｆｌｕｅｎｔ的飞机红外辐射特性建模与仿真
ｔｈｅｍｅｔｈｏｄＯｆ盯ａｙｌｅｖｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．
Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｅｎｔ，ｕｎｓｔｒｕｃｕｒｔｅｄｇｒｉｄ，ｒｅｖｅｒｓｅＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｍｅｔｈｏｄ，ｇｒａｙｌｅｖｅｌｔｒｎＳａｏｒｆｍａｔｉｏｎ
０引言
随着红外成像制导和红外探测技术的迅猛发展，各类武器系统在研制过程中越来越重视对武器装备的红外辐射特性进行分析。近年来，航空航天领域竞
外图像，文献［３］和［４］基于计算流体力学（ｃｏｍｐｕｔａ —
（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｏｃｋｅｔＦｏｒｃｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ，７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｉｒｃｒａｆｔｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｇｉｄｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｎｄｎｕｍｅｉｃｒａｌ

空中目标红外辐射特性计算与实时仿真

ＩｒｄａｉｎｃｌｕｌｔｏｎｅｌｔｍｅｓｍｕａｉｎｏｉａｇｔＲａｉｔｏａｃａｉｎａｄｒａｉｉｌｔｏｆａｒｔｒｅｓ
ＷａｇＭｉｇｎ，Ｈａｎｍｉｇ，ＺｈｕＦｎ，Ｆｈａｇｅ，ＳｉＫｕ＇ｎｎｍｉｇ ’ 。ｏＹｉｇｎｅｇｕＳｕｎｆｉｈｎ＇。
ｔｒｅｄｎｆｃｔｎ．ＴｏｉｐｏｅｔｅｓｍｕａｏＳｖｌｉｙｎｅｌｉｅｐｒｏｍａｃ，ａｅｄｅｔｏｅａｇｔｉｅｔｉａｉｉｏｍｒｖｈｉｌｔｎａｉｔａｄｒａｔｅｆｒｎｅｍｎｍｎｓｎｔｉｄｍｈｅｉｔｇＩｓｍｕａｉｎａｇｒｔｍｓｗｅｅｐｏｏｅｎｔｉａｅ，ａｓｍｕａｉｎｐａｆｒｗａｌｏｂｉ．Ｆｉｓ，ｘｓｎＲｉｌｔｌｏｉｈｒｒｐｓｄｉｈｓｐｐｒｉｌｔｏｌｔｏｍｓａｓｕｌｉｏｔｒｔＩｒｄａｉｎｃａａｔｒｓｉｓｆｔｅｗｈｌｉｃａｓａａｙｅｏｐｅｅｓｖｌＲａｉｔｏｈｃｅｉｔｏｈｏｅａｒｒｆｗａｎｌｚｄｃｍｒｈｎｉｅｙ．ＩｃｌｕａｉｎｍｏｅｓｏｒｃｔＲａｃｌｔｏｄｌｆ
３Ｋｅａｏａｏｙｏｔ — ｌｃｒｎｃＩｆｒｔｎＰｏｅｓｇＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓｈｎａｇ１０１，Ｃｉａ．ｙＬｂｒｔｒｆＯｐｏＥｅｔｉｎｏｍａｉｒｃｓｉ，ｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ，Ｓｅｙｎ１０６ｈｎ）ｏｏｎ

空中目标红外辐射仿真研究

ｔｅｉｌｙｔｅｉｅｈａｉｎａｃｌｔｎｆｂｃｇｏｎｎｉｈｏｒｅ，ａｄｔｅｃｌｕａｉｅｍｅｈｄｏｇｎ，ｈｓｓａｓｓｎｈｓｚｓｔｅｒｄａｔｃｌｕａｉｓｏａｋｒｕｄａｄｌｔｓｕｃｓｎｈａｃｌｔｔｏｆｉｏｏｇｖｍａｉｇａｈｅｅｈａｃｌｔｏｓｏｏａａｉｎｅｐｃｒｌｒｄａｃ，ｒｄａｔｉｔｎｉｆｓｎｌｏｒｅａｄｂｃｇｏｎａｉｎｅｃｉｖｓｔｅｃｌｕａｉｎｆｔｔｌｄａｃ，ｓｅｔａａｉｎｅａｉｎｎｅｓｔｏｉｇｅｓｕｃｎａｋｒｕｄｒｄａｃｒｙ
维普资讯
螂毫滴黼一
ＥＣ０电子ＵＭＴＮ（ＬＲＩＭＳＥＮＴＨＬＹＥＮＥＲＩＣ０ＧＴＣＡＦＥ）测量技术
空中目标红外辐射仿真息工程学院北京１０８）００３
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｈｓｓｔａｋｈａｉｅａｄｆｒｉｎｐｏｕｔｎｏｉｌｔｎｔｃｎｑｅｏｆａｅａｉｎｈｒｃｅｉｔｆｅｔｅｉｒｃｓｔｅｎｔｎｅｇｒｄｃｉｆｓｍｕａｉｅｈｉｕｆｉｒｒｄｒｄａｔｃａａｔｒｓｉｏｖｏｏｏｎｃａｒｔｒｅ．ｈｏｎａｉｎｏｓｅｙｏｏｕｅｉｕｅｔｃｎｑｅｅｏｙａｉｓｈｒｌｔａｓｉｓｏｅｈｉｕｉａｇｔＯｎｔｅｆｕｄｔｏｆｍａｔｒｆｃｍｐｔｒｆｒｅｈｉｕ，ａｒｄｎｍｃ，ｔｅｍａｒｎｍｓｉｎｔｃｎｑｅｇａｄｒｄａｔｐｉｓｔｅｈｓｓｍｐｏｅｈｌｔｆｗｃａｔｎｐｒｉｌｌｏｉｍｓｗｈｃａｈｅｅｎａｉｎｏｔ，ｈｔｅｉｃｉｒｖｓｏｉｉｌｓｃｏｈｒａｄａｔａｇｒｔａｈ，ｉｈｃｉｖｍｏｅｉｇｎｄｌａｄｎｃｍｐｔｔｎｏａｇｔｒｆｅｔｎｏａｉｔｎｆｏｔｅｓｎ，ｃｏｄｎｈａｔｎｕｆｃａｉｔｎｏａｇｔｏｕａｉｆｔｒｅｅｌｃｉｆｒｄａｉｒｍｈｕｏｏｏｌｕｓａｄｔｅｅｒｈａｄｓｒａｅｒｄａｉｆｔｒｅ．Ｔｈｏｅ

一种空中目标红外特性仿真方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010970757.9(22)申请日 2020.09.16(71)申请人哈尔滨新光光电科技股份有限公司地址 150028 黑龙江省哈尔滨市松北区创新路1294号(72)发明人王艳春　张崇毅　刘珺琇　(51)Int.Cl.G06T 17/20(2006.01)G06F 30/20(2020.01)(54)发明名称一种空中目标红外特性仿真方法(57)摘要本发明涉及一种空中目标红外特性仿真方法，用于解决解决现有技术的红外仿真存在成本过高，且当距离和工况变化时，检测精度变低的缺陷。

空中目标红外特性仿真方法包括：空中目标形态模拟步骤，用于通过图形软件构建目标的三维模型；红外辐射特性模拟步骤，用于根据原型数据建立发射特性模型和反射特性模型，并进行模型的可视化；运动特性模拟步骤，用于将目标轨道数据做坐标转换，以供仿真平台读入。

本发明的一个应用是激光武器空中防御系统。

权利要求书1页说明书6页附图4页CN 112215957 A 2021.01.12C N 112215957A1.一种空中目标红外特性仿真方法，其特征在于，包括：空中目标形态模拟步骤，用于通过图形软件构建目标的三维模型；红外辐射特性模拟步骤，用于根据原型数据建立发射特性模型和反射特性模型，并进行模型的可视化；运动特性模拟步骤，用于将目标轨道数据做坐标转换，以供仿真平台读入。

2.根据权利要求1所述的空中目标红外特性仿真方法，其特征在于，当存在目标结构文件时，空中目标形态模拟步骤包括：通过通用图形软件对目标结构文件进行读取和解析，得到目标造型文件；利用目标造型文件中描述的目标几何结构信息，使用三维模型构建软件对目标的三维结构进行重建；使用三维模型构建软件对目标表面进行网格优化；按照红外辐射组成将目标表面划分为多个网格组。

3.根据权利要求1所述的空中目标红外特性仿真方法，其特征在于，当不存在目标结构文件时，空中目标形态模拟步骤包括：直接输入目标的几何结构信息，使用三维模型构建软件对目标的三维结构进行重建；使用三维模型构建软件对目标表面进行网格优化；按照红外辐射组成将目标表面划分为多个网格组。

喷气式飞机红外辐射仿真计算

ＷＵａ．ｈｇ，ＴＥＮＧｎｇ，ＬＵＬＩＪａ２ＸｉｏｚｏｎＰｅＹｉ，Ｕｉｎ
（．ｒｙｖｔｎｎｔｕｅＢｉｎ０１３Ｃｉａ２ｎｉｅｉｎｔｕｅＡｒｏｃＥｇｎｅｉｎｖｒｉ，ｉｎｈａｘ１０８Ｃｉ）１ｍＡｉｉＩｓｔｔｅｉＡａｏｉ，ｊｇ１１２，ｈ；．ｇｎｒｇＩｓｔ，ｉＦｒｅｎｉｅｒｇＵｉｓｙＸ ’ Ｓａｎｉ０３，ｈａｎＥｅｎｉｔｎｅｔａ７ｎ
求。
关键词：喷气式飞机；红外辐射；喷气发动机；尾流；蒙皮；仿真计算
中图分类号：Ｔ１Ｎ２５文献标识码：Ａ文章编号：１０—８１２０）２０２—５０１８９（０８１．７７０
ＣａｃｌｔｎａｄＳｍｕａｉｎｏｆａｅｄａｉｎａｏｔｏｅｒｒｆｌｕａｉｎｉｌｔｆｎｒｒｄＲａｉｔｏｂｕｍｅＪｔｃａｔｏｏＩＳＡｉ
引言
任何温度高于绝对零度的物体都要产生红外辐射。喷气式飞机、直升机或者导弹，特别是装有加力
燃烧室的飞行器，是一个很强的红外辐射源。对于飞机红外辐射，可将其视为小面源或微面源，小面源是具有一定尺寸的 “ 点源 ” ，它既有点源特性的辐射强
Ａｂｓｒｃ：ａｇｅｎｒｅａｉｔｏｓｔｅｍａｎｂａｉｆｐａｓｖｅｄｔｃｉｇｏｏｗａｄｏｋｎｎｒｅｏｄａｄｔａｔＴｒｔｉｆａｄｒｄａｉｎｉｈｉｓｓｏｓｉｅｅｔｎｆｆｒｒｌｏｉｇｉｆａｄｐｎｒｒｐｈｔ — ｌｃｒｃｒｄｎｔｌｅｎａｍｅｌｃｐｅｓＢａｅｎｔｈａａｔｒｓｉｎａｙｓｓｏｎｒｅａａｉｎｏｏｅｅｔａａｉｓａｌｄｏｉｒｒｄｈｅｉｏｔｒ．ｓｄｏｈｅｃｒｃｅｔｃａｌｉｆｉｆａｄｒｄｉｔｏｉｒ

空中飞行目标尾焰红外辐射信号的建模与仿真

的温度分布公式计算出尾焰的等温线；然后，考虑了谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应，利用谱带模型ＣＧ —
近似法，计算了尾焰各部分的吸收系数。最后，根据前面的计算得到了尾焰的红外辐射分布，建立了较准确的定
量分析模型，并给出了仿真结果。
关键词：高温尾焰；流场分布；等温线；辐射特性
空中飞行目标尾焰红外辐射信号的建模与仿真
高思莉，汤心溢
（中国科学院上海技术物理研究所，上海２０８００３）摘要：本文通过对空中飞行目标高温尾焰的流场分布进行研究和对飞行目标尾焰的红外特性进行深入分析，以圆
对称尾喷管尾焰的温度分布和各组分压强的分布理论为例，对其红外辐射强度进行了计算。首先，根据不同区域
中图分类号：ＴｌＮ２５文献标志码：Ａ
Ｂｕｉｄｎｇｍｏｌｏｈｕｍｅｒｌａｅｒｌｉｄｅｆｔｅｐｌｅｅｓｄｆｏｍｔｙｎｇｍａｈｎｅａｄｉｕａｉｎｈｅｆｉｃｉｎｓｍｌｔｏｌ
ＡｂｔａｔＴｉＰｐｒｍａｎｙｒｓａｃｅｈｏｆｌｆｔｅｐｕｅｅｓｄｆｏｔｅｆｉｇｍａｈｎｓａｄａａｙｅｅｓｒｃ：ｈｓａｅｉｌｅｅｒｈｓｔｅｆｗｅｄｏｌｍｅｒｌａｅｒｍｈｙｎｃｉｅｎｎｌｚｓｈｌｉｈｌｔｃａａｔｒｓｉｓｏｓｎａｅｄａｃｅａｌＴｋｎｅｔｍｐｒｔｒｉｔｂｔｏｆｈｌｍｅｒｌａｅｏｔｅｃｒｕａｈｒｃｅｔｆｉｆｒｄｒｉｎｅｉｄｔｉ．ａｉｇｔｅｅａｕｅｄｓｉｕｉｎｏｅｐｕｅｓｄｆｍｉｌｉｃｔｉｒａｎｈｒｔｅｒｈｃｒｓｍｍｅｒａｏｚｅａｄｔｅｔｅｒｎｔｅｄｓｒｂｔｎｏｅｃｍｐｎｎｓｐｅｓｒｎｅｓｙａｎｅａｌ，ｔｉｆａｅｙｔｃｌｎｚｌｎｈｈｏｙｏｈｉｔｕｉｆｔｏｏｅｔ ’ ｒｓｕｅｉｔｎｉｓａｘｍｐｅｉｎｒｒｄｉｉｏｈｔｓｒｄａｃｓｃｌｕａｅ．ｒｔｂｓｄｏｅｄｓｉｕｅｏｍｕａｏｅｔｍｐｒｔｒｆｉｅｅｔｘｅｔｔｅｉｔｅｆｈａｉｎｅｉａｃｌｔｄＡｔｓ，ａｅｎｔｉｔｂｔｄｆｒｌｆｈｉｆｈｒｔｅｅａｕｅｏｆｒｎｔｎ，ｈｓｈｒｏｅｄｅｏｍｔｐｕｅｓｎｌｓｆｇｒｄｏｔＡｎｅ，ｃｏｄｎｏｔｅｃｌｄｄｂｏｄｎｅｅｔｎｈｐｌｒｂｏｄｎｅｅｔｆｔｅｌｍｉａｓｉｕｅｕ．ｄｔｎａｃｒｉｇｔｏｌｅ — ｒａｅｆｃｓａｄｔｅＤｏｐｅ－ｒａｅｆｃｓｏｇｉｈｈｉｈｓｅｔｍ，ｈｂｏｐｉｎｃｅｃｅｔｆｇｓｏｌｍｅＳｄｆｅｅｔｐｒｓａｅｃｌｕａｅｙｕｉｇｔｅＣ— ａｐｏｉａｅｐｃｒｕｔｅａｓｒｔｏｆｉｎｓｏａｆｔｐｕ ’ ｉｒｎａｔｒａｃｌｔｄｂｓＧｐｒｘｍｔｏｉｈｅｎｈｍｏｅｆｃａｎｌａｄ．ａｔｙｍａｉｇｕｅｏｅｐｅｉｕｅｕｔ，ｈｌｍｅＳｉｆａｅａｉｎｅｉｗｏｋｄｏｔｄｌｏｈｎｅｎｓＡｔｌｓ，ｂｋｎｓｆｔｒｖｏｓｒｓｌｔｅｐｕ ’ ｎｒｄｒｄａｃｓｂｈｓｒｒｅｕ，ａ

飞机红外辐射计算及图像仿真

・
红外技术及应用・
飞机红外辐射计算及图像仿真
孙卫，王彪
（１．西京学院应用统计与理学系，陕西西安７１０１２３；
２．空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安７１００３８）
摘
要：针对红外对抗与空战仿真的研究需要，对空中飞机红外图像的生成方法进行研究。从
红外图像及红外辐射强度的差异。研究成果可为红外成像导弹的目标识别研究提供目标源。关键词：红外辐射；成像仿真；红外探测器；红外图像
中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ５０７８．２０பைடு நூலகம்１７．０６．０１５
红外探测器的成像机理出发，建立了一种空中飞机红外成像仿真模型。首先分别建立机体与尾焰流场计算域的几何模型，并通过Ｆｌｕｅｎｔ软件计算得到机体与尾焰的温度场，计算中重点考
虑了外部热环境与舱内传热对机体温度场的影响；然后建立视线方程与亮度矩阵，计算探测器每个像素点接收的红外辐射亮度大小，经过灰度量化将辐射亮度值转化成灰度级别；最后通过ＶＣ＋＋与ＯｐｅｎＧＬ编程生成了飞机的红外灰度图像，并对比分析了不同波段、不同方位下飞机
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＳｔａｔｉｓｔｉｃｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＸｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１０１２３，Ｃｈｉｎａ；

空中目标反射辐射特性工程算法

（中国人民解放军６３８９２部队，河南洛阳４７１００３）
摘要：仿真试验中，目标辐射特性计算精度影响红外成像设备作用距离的测试精度，反射辐射是目标辐射特性的重要组成部分，针对空中目标的反射辐射特性进行建模并给出了工程计算方法，该方法考虑了空中目标反射天空背景辐射、反射太阳直射辐射、反射地面背景辐射。针对某空中目标进行了理论计算，并与实测数据进行了对比，结果表明该方法精度较高。关键词：空中目标；反射辐射；红外辐射特性；工程算法中图分类号：ＴＮ２１６文献标识码：Ａ文章编号：ｌ００１ — ８８９１（２０１３）０５ — ０２８９．０６
到的辐射特性精度不高，其主要是基于仿真实时性的
考虑，且认为空中有动力目标的辐射主要来自尾焰部分。但是在考核地面红外成像设备对空中目标的作用
（６３８９２Ｕｎｉｔｏｆ尸，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔａｒｇｅｔｒａｄｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｔｅｓｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆＩＲｉｍａｇｉｎｇ
第３５卷第５期２０１３年５月
红外技术
ＩｎｆｒａｒｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

空中目标红外特性的计算方法

空中目标红外特性的计算方法华建军;张建强【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2001(031)003【摘要】The physical model of IR signature of an aerial tar get is constructed. The computational method of the IR intensity and contrast in tensity of the target is discussed. The compact of the background radiation, inc luding the sun, the sky and the earth, and the atmospheric attenuation to the in frared radiation is considered. LOWTRAN7 code is used to calculate solar radiati on, atmospheric radiation and transmission.%文中建立了空中目标红外特性的物理模型,讨论了目标红外辐射强度和对比强度的计算方法,考虑了太阳、天空、地面等背景辐射和大气的衰减作用对目标红外辐射的影响.本文应用了LOWTRAN7软件计算太阳辐射、大气辐射和大气透过率等参数.【总页数】3页(P166-168)【作者】华建军;张建强【作者单位】北京航空航天大学动力系,;北京航空航天大学动力系,【正文语种】中文【中图分类】TN219【相关文献】1.再入目标红外特性分析及红外特性材料研究 [J], 姜卫陵;罗金富2.PS植入路径上不同动物椎骨近红外特性差异研究 [J], 刘洋洋;孟琳;钱志余;李韪韬3.低发射率材料涂敷方案对排气系统红外特性的影响 [J], 陈瀚赜;尚守堂;吉洪湖;邓洪伟;卢浩浩4.靶标系统中的目标红外特性建模技术研究 [J], 杨翔云;吕勇;刘洋;刘力双5.视线方向上飞机红外特性计算方法 [J], 王霞;陈华础因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

空中飞行目标尾焰红外辐射信号的建模与仿真

第34卷第8期光电工程V ol.34, No.8 2007年8月 Opto-Electronic Engineering Aug, 2007文章编号：1003-501X(2007)08-0025-03空中飞行目标尾焰红外辐射信号的建模与仿真高思莉，汤心溢( 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083 )摘要：本文通过对空中飞行目标高温尾焰的流场分布进行研究和对飞行目标尾焰的红外特性进行深入分析，以圆对称尾喷管尾焰的温度分布和各组分压强的分布理论为例，对其红外辐射强度进行了计算。

首先，根据不同区域的温度分布公式计算出尾焰的等温线；然后，考虑了谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应，利用谱带模型C-G 近似法，计算了尾焰各部分的吸收系数。

最后，根据前面的计算得到了尾焰的红外辐射分布，建立了较准确的定量分析模型，并给出了仿真结果。

关键词：高温尾焰；流场分布；等温线；辐射特性中图分类号：TN215 文献标志码：ABuilding model of the plume released fromthe flying machine and simulationGAO Si-li，TANG Xin-yi( Shanghai Institute of Technical Physics, the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200083, China ) Abstract:This Paper mainly researches the flow field of the plume released from the flying machines and analyzes thecharacteristics of its infrared radiance in detail. Taking the temperature distribution of the plume released from the circularsymmetrical nozzle and the theory on the distribution of the components’ pressure intensity as an example, its infrared radiance is calculated. At first, based on the distributed formula of the temperature of different extent, the isotherm of the plume signals is figured out. And then, according to the collided-broaden effects and the Doppler-broaden effects of the spectrum, the absorption coefficients of gas of the plume’s different parts are calculated by using the C-G approximate model of channel bands. At last, by making use of the previous results, the plume’s infrared radiance is worked out, a relatively exact quantitative analysis model is established and the simulation results are supplied.Key words: high-temperature plume; flow field; isotherm; radiation characteristics引言在空中目标的红外特性研究中，其飞行中喷射出的高温尾焰是一个重要的红外辐射源。

空间目标红外成像特性建模与仿真

ＭｏｅｉｇａｉｕａｉｎｏｎｒｒｄｉａｉｇｃａａｔｒｓｉｓｄｌｎｎｄｓｍｌｔｏｎｉｆａｅｍｇｎｈｒｃｅｉｔｃＯＳｃａｇｔｏ－；ａｅｔｒｅＩａｆｐｉ
ＳｎＣｈｎｍｉｇｕｅｇｎ，ＹｕｎＹａ，ＨｕｎｅｇｈｎＷａｇＱｉａｎａｇＦｎｚｅ，ｎａｎ
（ｙＬｂｒｔｒｆＰｅｉｏｔ— ｃａｏｉｓＴｃｎｌｇ，ＭｉｉｔｆＥｕａｏＫｅａｏａｏｙｏｒｃｓｎＯｐｏｍｅｈｔｎｃｅｈｏｏｙｉｒｎｓｙｏｄｃｔｎｒｉ
建立了空间目标红外光谱特性与成像特性的数学模型，给出了目标在探测器入处及像面上的能量分布
计算公式。基于目标和探测器的轨道参数，分析了空间目标的成像条件，出了成像角度和成像尺度判断给
的数学依据。以风云一号卫星和伽利略卫星为例，据目标的结构特性、根材料特性、轨道特性等确定输入条件，计算获得了目标在探测器入瞳处的辐射照度及目标红外星等随时间的变化关系，同时获得了目灰度标
ｃａａｔｒｓｃｆｓａｅｔｇｔｗｅｅｅｔｂｉｈｄｗｉｉｉｃｉｎｌｒｆｃａｃｉｔｂｔｎｆｎｆｎＢＲ）ｈｃｅｉｉｓｏｐｃａｅｒｓａｌｅｔｂｄｒｔａｅｅｔｅｄｓｉｕｉｕｃｏ（ＤＦｒｔｒｓｈｅｏｌｎｒｏｉ
ｈｏｂｔｌａｍｔｒｏａｅａｄｔｃｏ，ｎｍａｅａｃｂａｉｏｉａｉｇｎｌａｄｃｌｗａｔｅｒｉａｐａｅｅｓｆｔｇｔｎｄｅｅｔｒａｄｒｒｈｔｍｔａｉｌｓｓｆｍｇｎａｇｅｎｓａｅｓｇｖｎ．Ｔａｉｇｔｅｐｏｅｔｅｆｓｒｃｕｒ，ｍａｅｉｎｒｉｓｈｅｎｕａａｅｅｓａｉｔｏｅｔｒｓｆｉｅｋｎｒｐｒｉｓｏｔｕｔｅｈｔｒａａｄｏｂｔａｔｉｐｔｐｍｔｒ，ｖｒａｎｆａｕｅｏｌｒｉｐｐｌｒａａｃｕｉｒｄｎｅ，ｉｆａｅｍａｎｔｄａｄｇａｉａｅｆＦＹ－１ｎＧａｉｅｓｔｌｔｓｉｉｎｒｄｒｇｉｕｅｎｒｙｍｇｏａｄｌｌｏａｅｌｅｗｅｅｄｍｏｔａｅｉｒｅｎｓｒｔｄ．Ｔｈｃｌｕａｉｎｅｕｔｖｒｆｔｅａｉｉｏｍｏｅｉｇｅａｃｌｔｒｓｌｓｅｙｈｖｌｄｔｏｉｙｆｄｌｍｅｏｎｈｔｄ．Ｔｅｙａｃｓｍｕａｉｎｆｎａｅｈｄｎｍｉｉｌｔｏｉｆｒｄｏｒｉａｉｇｃｒｃｅｓｃｆｓａｅｔｒｅｓａｈｅｅｍｇｎｈａａｔｒｔｓｏｐｃａｇｔｉｃｉｖｄ．ｉｉＫｅｒ：ｓｃｐｃ；ｓａｅｔｒｅ；ｉｆａｅｈａｔｒｓｉｓｙｗｏｄｓｐａｅｏｔｓｉｐｃａｇｔｎｒｄｃａｃｅｔ；ｒｒｉｃ

中段目标红外特征分析和仿真精品资料

2中段目标红外辐射特征
计算每个小面元都可根据其温度求解出对应的任意波段内的法向红外辐射亮度，同一时刻所有小面元红外辐射亮度的集合即为目标在该时刻的红外辐射亮度分布。

通过对需要波段内的每个时刻的红外辐射亮度分布求解，即可得到想要的目标红外辐射特征及其变化。

3仿真分析
设置仿真条件为：目标为锥体，母线长1m，半锥角10°；目标锥面按50×50网格等面积划分，底面按50×5网格等面积划分（锥面与底面划分后面元面积不同）；目标表面材料密度为1012kg/m3，比热容为2300J/(kg•K)，厚度为2mm，导热率0.6W/(m•K)；目标视为灰体，其表面材料的发射率为常量0.85，吸收率为常量0.7；目标自旋速度为 1.5周/s；各辐射源方向如图3所示；目标射程4500km，抛物线轨道，中段飞行高度为
100km~1400km；中段时间共1200s，其中0s~600s为阴影区，600s~1200s为日照区；目标表面初始温度为300K，仿真步长t为0.01s。

仿真计算了目标在。

海天目标三维实时红外场景仿真

海天目标三维实时红外场景仿真
岳松;王晨晟;张智杰
【期刊名称】《光学与光电技术》
【年(卷),期】2011(9)4
【摘要】提出了一种海天目标三维实时红外场景的仿真方法。

首先建立了场景的3D物理模型,然后根据黑体辐射理论分别计算出背景与目标的红外辐射特性。

考虑到气温对成像的影响,以及探测器分别对3～5μm与8～12μm波段的响应率,根据物体的表观温度对视场内的红外图像进行显示。

最后将背景与目标进行融合得到最终的仿真场景。

通过提出的方法对海面天空背景的建模与红外仿真以及水面舰艇的建模与红外仿真得到的三维实时红外仿真场景效果逼真与实测图像接近。

【总页数】5页(P39-43)
【关键词】红外仿真;三维建模;红外辐射;黑体辐射
【作者】岳松;王晨晟;张智杰
【作者单位】华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于等效温度法的海天背景红外场景仿真 [J], 陈翾;林春生;杨立
2.海天背景下红外舰船目标实时跟踪算法研究 [J], 王悦行;陈晓冬;赵克军;黄庆;汪毅;郁道银
3.建筑物目标三维红外场景仿真 [J], 陈珊;孙继银;李琳琳;胡寅
4.目标三维场景建模与实时红外仿真技术研究 [J], 饶伟;明德烈;田金文
5.海天背景下三维目标红外成像仿真方法研究 [J], 曾一凡;刘建平;王元斌;王鹏;田金文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。