飞行弹丸红外辐射测量的仿真与实验研究

【摘要】：在兵器靶场测试中,光电探测靶基于运输方便、布置简单、测量精度高等诸多优点得到广泛地应用。在军事科技发展日新月异的今天,靶场测试对光电靶的性能有了更高的要求。据此,本文提出基于光电探测靶的结构特点,利用红外探测技术改进其光电探测部分,从而改善其特定条件下的探测性能,实现低照度、全天候测试,为被动式红外光电靶的研制奠定基础。 对飞行弹丸发出的红外辐射特性进行仿真并得到相关参数；随后根据仿真得到的参数选定合适的红外辐射源并设计出红外辐射模拟装置,完成对飞行弹丸红外辐射的模拟；同时结合仿真结果选择合适的红外传感器并设计红外辐射探测装置,实现对飞行弹丸红外模辐射模拟装置发出的红外辐射信号探测；最后利用设计的辐射源和探测装置进行几种气象条件影响下的红外透过率的仿真与实验。 通过理论仿真并结合相关文献参数,得到飞行中的弹丸在2μm～15μm的波长范围内具有较高的辐射出射度。辐射源模拟装置能够模拟弹丸发出的红外辐射,探测装置能够对辐射源发出的红外辐射信号进行探测且具有良好的性能参数。经验公式的理论计算及仿真结果证明：在标准气象条件因素影响下,短距离红外传输的红外能透过率在99%以上,受到的影响可忽略不计。实验结果表明：红外辐射探测装置和模拟装置均具有良好的稳定性,稳定性误差分别为0.37%和17.8%,测试系统具备模拟飞行弹丸瞬态红外辐射特性及对其探测的能力,测试结果能够满足要求。