高超声速红外导引头成像建模与数字化仿真

摘要

高超声速红外导引头成像技术,已成为世界各国军事领域中着重研究的关键技术之一,具有重要的研究意义和广泛的应用前景。
　　本文针对高超声速红外成像导引头的成像全链路,详细的分析了红外成像导引头的总体技术指标以及其成像机理。运用工程化思想,结合红外成像系统中的大气层辐射传输特性、气动光学效应、光学成像系统的畸变、信号响应函数、空间传递特性和噪声等相关特征,建立了高超声速红外成像导引头的成像模型。然后,基于折射率模型和光线追迹的思想,利用TracePro软件建立了湍流场的热辐射模型,并将输出的光线追迹结果处理为工程化模版。最后,利用C++语言,在VS2008平台下成功开发出了高超声速红外成像导引头的数字化仿真平台,通过设置不同的仿真环境和系统参数,即可模拟不同条件下的成像效果。

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第一章 绪论

1.1研究背景及实际意义

1.2国内外研究现状

1.3本文结构安排

第二章 红外成像工程化模型分析

2.1红外成像导引头的总体指标设计与分析

2.2光学系统畸变

2.3空间传递特性

2.4信号响应度函数曲线

2.5三维噪声模型

2.6本章小结

第三章 大气传输特性和气动光学效应

3.1大气层的红外辐射传输特性

3.2气动光学效应的研究

3.3本章小结

第四章 基于折射率模型的湍流场热辐射建模

4.1 高速湍流场中的折射率特征分析

4.2 气动热环境下光学头罩的折射率分布分析

4.3湍流场热辐射建模

4.4仿真结果与分析

4.5本章小结

第五章 高超声速红外成像导引头数字化仿真

5.1软件仿真环境

5.2软件总体结构

5.3 仿真结果分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

在读期间的研究成果