空間群目標(biāo)的紅外輻射與散射特性研究.pdf

1、在現(xiàn)代，空間環(huán)境中的各種飛行器對(duì)軍事和民用都起著越來(lái)越重要的作用，而對(duì)這些空間目標(biāo)的識(shí)別和探測(cè)也將有更大的意義?？臻g目標(biāo)的紅外特性是在對(duì)其進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別時(shí)的一個(gè)重要判斷標(biāo)準(zhǔn)，所以需要進(jìn)行相關(guān)研究。本文以空間目標(biāo)中的彈頭和誘餌目標(biāo)為主要對(duì)象，研究了目標(biāo)的自身紅外輻射特性和對(duì)背景輻射源的紅外散射特性。本文的主要內(nèi)容有：
　　1、研究了空間目標(biāo)的紅外背景輻射源，利用MODIS衛(wèi)星的陸地、海洋和云頂產(chǎn)品數(shù)據(jù)，建立了不同時(shí)間地球表面和云頂溫

2、度分布圖及地球表面發(fā)射率分布圖。通過(guò)獲得溫度場(chǎng)和發(fā)射率數(shù)據(jù)，便可以建立在3~5μm和8~12μm兩個(gè)紅外波段的輻射亮度模型。因?yàn)樵祈數(shù)母叨扔绊懼频男再|(zhì)，所以建立了云頂高度圖，分析了云頂?shù)母叨确植继卣鳌?br>　　2、地球表面輻射和云頂輻射傳遞到空間目標(biāo)時(shí)，大氣會(huì)對(duì)其產(chǎn)生衰減，同時(shí)大氣自己也會(huì)向外發(fā)出輻射，利用MODTRAN計(jì)算軟件對(duì)這兩部分進(jìn)行了計(jì)算和分析。針對(duì)空間目標(biāo)的特點(diǎn)，利用一種多項(xiàng)式擬合的方法對(duì)MODTRAN計(jì)算得到的大氣透過(guò)

3、率和路徑輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，得到了其關(guān)于觀察角的擬合函數(shù)，從而簡(jiǎn)化計(jì)算，并更容易編程實(shí)現(xiàn)。利用一種大氣透過(guò)率的工程算法，獲得云頂?shù)侥繕?biāo)之間的透過(guò)率。
　　3、確定空間目標(biāo)接收到的輻射來(lái)源，利用目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)熱平衡方程，得到了目標(biāo)表面的溫度場(chǎng)，建立了其在3~5μm和8~12μm兩個(gè)紅外波段的自身紅外輻射場(chǎng)。對(duì)分別利用角系數(shù)法和地球面元法計(jì)算得到的目標(biāo)溫度進(jìn)行了對(duì)比。分析了目標(biāo)在是否有自旋、不同高度、不同目標(biāo)形狀等情況下的溫度場(chǎng)和紅外輻射

4、場(chǎng)的變化情況。
　　4、為了計(jì)算空間目標(biāo)對(duì)太陽(yáng)、地球和經(jīng)過(guò)地球反射的太陽(yáng)輻射的散射，介紹了一種利用基爾霍夫法近似計(jì)算不同材料在紅外波段的雙向反射分布函數(shù)的方法。在此基礎(chǔ)上利用不同方法計(jì)算了空間目標(biāo)對(duì)這三種背景在兩個(gè)紅外波段的積分散射強(qiáng)度。討論了目標(biāo)表面為朗伯面和非朗伯面以及目標(biāo)對(duì)不同背景輻射源等情況下的積分散射強(qiáng)度。并把建立的真實(shí)地球背景，代入到計(jì)算中，使計(jì)算更加真實(shí)。
　　5、在分析單個(gè)目標(biāo)后，因?yàn)閺楊^和誘餌是在一起飛行的