基于光谱亮度补偿的自适应伪装技术研究

摘要

自适应伪装是当环境光电特性自然变化时，伪装目标能自主响应并调控自身的光电特性参数，达到与环境光电特征相融合的伪装技术。由于传统涂料的局限性和新型发光材料的不成熟，目前还难以用它们实现完善的自适应伪装系统。本文对现有较为成熟的发光器件进行研究，基于光谱亮度补偿的原理，提出了自适应伪装技术的新方法，并构建了一套自适应伪装的原理样机系统。
　　首先综述了一些常用的伪装方法，对自适应伪装的原理和技术进行了深入研究，并提出了采用多波段组合及光谱亮度补偿技术的自适应伪装系统总体设计方案。根据应用要求，确定了伪装系统的技术指标及设备各零部件的相关参数;建立了光谱亮度补偿的物理模型并提出了补偿公式;设计了发光波段的组建方案和补偿光的平面布局;确定了单位面积补偿量和以亮度对比来表示的补偿指标;选用“红边”波段和近红外波段LED作为本系统的发光器件，并设计了发光单元的结构和封装方式;选用瑞萨单片机R5R0C02对采集到的环境信息进行处理并生成驱动信号;然后对整机系统做了结构设计。完成了原理样机系统主要零部件的选型与设计以及整机的装配和调试。设计了一套原理样机的试验方案和试验效果的评估规范，并据此对伪装系统的整体补偿效果进行了测试和评估。试验结果表明，原理样机达到了预期的设计要求，有效的验证了基于光谱亮度补偿的自适应伪装技术的可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 技术背景

1．1．1 国内外伪装技术现状

1．1．2 传统伪装技术的缺陷

1．1．3 伪装技术的发展

1．2 主动式自适应伪装的概念和相关技术背景

1．2．1 研究目的

1．2．2 研究内容

1．2．3 可采用的技术途径

1．3 本文主要研究内容和采用的技术方法

2 光谱亮度补偿

2．1 光谱亮度补偿的理论基础

2．1．1 辐射量与光学量

2．1．2 颜色

2．1．3 光谱与多光谱遥感

2．1．4 光谱亮度补偿原理

2．2 伪装的背景环境

2．2．1 伪装的背景环境简介

2．2．2 植被光谱特性研究

2．3 伪装基底材料

2．3．1 伪装基底材料简介

2．3．2 传统伪装方法的瓶颈

2．4 主动式数码迷彩

3 主动式自适应伪装的技术方法

3．1 主动式自适应伪装系统的技术要求

3．2 主动式伪装系统的理论模型

3．2．1 主动式伪装系统的补偿公式

3．2．2 补偿公式中的物理量

3．2．3 参数设定

3．3 光谱亮度补偿的物理模型

3．3．1 三个平面

3．3．2 补偿量的理论推算

3．4 伪装系统功能模块划分和总体结构设计

3．5 伪装系统的工程方案

4 自适应迷彩伪装系统的设计

4．1 自适应伪装系统的结构

4．1．1 LED参数

4．1．2 发光单元参数

4．1．3 发光单元的布局

4．1．4 暴露风险的分析

4．2 自适应伪装系统的调试结果

4．2．1 伪装系统调试条件

4．2．2 伪装系统调试规范

4．2．3 伪装系统调试内容

4．2．4 伪装系统调试结果

4．2．5 伪装系统调试结果分析

5 光谱亮度补偿试验

5．1 试验目的

5．2 试验原理

5．3 试验器材

5．4 试验的环境条件

5．5 试验步骤及操作规范

5．6 试验结果及分析

总结与展望

致谢

参考文献

硕士期间取得的成果