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海天背景目标红外辐射特性研究

李刘苗  
【摘要】:本文基于红外辐射和传热学的基本理论,利用Modtran软件计算了红外波段的透过率,不同探测高度及不同观测时间的太阳光谱辐照度、大气与各类地表辐射亮度红外光谱分布;根据Jonswap海谱模型生成不同海况条件下海面网格模型,研究了海面各面元对太阳与大气背景辐射的光谱散射,结合海面红外自身辐射,计算海面红外辐射亮度,分析了中红外与远红外海面辐射亮度的特点;将红外辐射亮度映射到探测器的每个像素上,仿真了海面3~5μm和8~12μm红外辐射热图;考虑了气动加热对目标温度的影响,应用FLUENT软件数值分析了不同马赫数和不同攻角下的导弹外部可压缩绕流流场特性,并计算了不同时刻气动加热对目标温度的影响;综合考虑背景辐射、目标各面元之间的传导、气动加热等影响因素,利用热网络方程建立了目标表面温度场的理论模型;数值计算了不同飞行速度下目标表面的温度分布,以及考虑了太阳辐射、气动加热及天空大气辐射对目标表面温度的影响;并计算了太阳辐射、天空大气辐射、海面自身辐射和散射对目标表面辐射特性的影响;数值仿真分析了目标表面的温度分布及红外辐射亮度分布。


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