海面背景下艦船目標紅外輻射特性研究.pdf

1、隨著紅外探測與制導(dǎo)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，目標輻射特性的研究已成為國內(nèi)外紅外領(lǐng)域研究的重點問題。近年來，各國對領(lǐng)海主權(quán)問題高度重視，增強海上軍事力量是維護國家利益的強大后盾。而艦船作為海上戰(zhàn)場的主要工具已成為了重點研究對象。研究艦船紅外輻射特性能夠為其探測定位提供特征參數(shù)，同時也能為自身防護提供理論依據(jù)，憑借實際軍事的強烈需求和廣泛的應(yīng)用背景，成為各國海軍及國防部門的熱點課題。
　　本文以某型號的艦船為研究對象，對其紅外輻射特性

2、進行分析。首先根據(jù)幾何尺寸和溫度估算對艦船幾何模型進行合理簡化，并對其簡化幾何模型進行網(wǎng)格劃分，然后分析其傳熱特點及規(guī)律，對內(nèi)部傳熱進行簡化并選擇合理的邊界條件與輻射模型，通過數(shù)值計算得到艦船表面的溫度場分布。計算結(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、動力艙部位及相控陣雷達表面，其中最高溫度出現(xiàn)在煙囪排煙出口，約為450 K。在計算溫度分布的基礎(chǔ)上，采用蒙特卡羅射線蹤跡法計算并獲得了艦船在不同探測方向的輻射特性。得到

3、了日照時間，航行方向和探測波段等多種重要參量對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，不能脫離背景而獨立存在，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角度的變化規(guī)律，計算結(jié)果與實測結(jié)