海面背景下艦船目標(biāo)紅外輻射特性研究.pdf

1、隨著紅外探測(cè)與制導(dǎo)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，目標(biāo)輻射特性的研究已成為國(guó)內(nèi)外紅外領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問題。近年來，各國(guó)對(duì)領(lǐng)海主權(quán)問題高度重視，增強(qiáng)海上軍事力量是維護(hù)國(guó)家利益的強(qiáng)大后盾。而艦船作為海上戰(zhàn)場(chǎng)的主要工具已成為了重點(diǎn)研究對(duì)象。研究艦船紅外輻射特性能夠?yàn)槠涮綔y(cè)定位提供特征參數(shù)，同時(shí)也能為自身防護(hù)提供理論依據(jù)，憑借實(shí)際軍事的強(qiáng)烈需求和廣泛的應(yīng)用背景，成為各國(guó)海軍及國(guó)防部門的熱點(diǎn)課題。
　　本文以某型號(hào)的艦船為研究對(duì)象，對(duì)其紅外輻射特性

2、進(jìn)行分析。首先根據(jù)幾何尺寸和溫度估算對(duì)艦船幾何模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，并對(duì)其簡(jiǎn)化幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后分析其傳熱特點(diǎn)及規(guī)律，對(duì)內(nèi)部傳熱進(jìn)行簡(jiǎn)化并選擇合理的邊界條件與輻射模型，通過數(shù)值計(jì)算得到艦船表面的溫度場(chǎng)分布。計(jì)算結(jié)果表明航行過程中的艦船主要高溫紅外輻射源為煙囪排煙出口、動(dòng)力艙部位及相控陣?yán)走_(dá)表面，其中最高溫度出現(xiàn)在煙囪排煙出口，約為450 K。在計(jì)算溫度分布的基礎(chǔ)上，采用蒙特卡羅射線蹤跡法計(jì)算并獲得了艦船在不同探測(cè)方向的輻射特性。得到

3、了日照時(shí)間，航行方向和探測(cè)波段等多種重要參量對(duì)艦船輻射特性的影響。
　　此外，艦船作為海洋特定環(huán)境下的目標(biāo)，不能脫離背景而獨(dú)立存在，因此需建立合適的海面模型來分析艦船在海面背景下的紅外輻射特性。本文利用Cox-Munk粗糙海面模型和遮蔽函數(shù)，并結(jié)合蒙特卡洛方法計(jì)算粗糙海面反射特性。分析海面輻射的組成部分，結(jié)合粗糙海面雙向反射分布函數(shù)計(jì)算并得到了不同入射角，不同風(fēng)速以及不同紅外波段下海面輻射亮度隨探測(cè)角度的變化規(guī)律，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)