机载红外诱饵弹三维仿真方法研究

摘要

随着红外制导与诱饵弹制造技术的发展,以及计算机仿真技术的成熟,研究机载红外诱饵弹的可视化仿真方法变得具有重要意义。本文根据红外诱饵弹的特性进行建模,并结合计算机仿真技术分别对诱饵弹的运动轨迹、辐射特性,以及火焰辐射在机身蒙皮上的反射效果进行了模拟仿真。
　　首先,本文介绍了机载红外诱饵弹干扰制导武器的基本原理,并以此为基础对诱饵弹的飞行过程与燃烧过程进行分析,分别对诱饵弹的运动特性模型以及辐射特性模型进行建立。其次,基于红外诱饵弹的运动特性模型与辐射特性模型,结合多种三维仿真技术建立了诱饵弹的三维模型。然后,考虑到诱饵弹火焰产生的红外辐射对飞机蒙皮的影响,利用双向反射分布函数(BRDF),建立了飞机蒙皮对于红外辐射的反射模型。最后,借助OGRE渲染引擎与Cg着色器语言,使用前面建立的四个模型,通过仿真软件对载机投放红外诱饵弹的整个过程进行了实现。

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第一章 绪论

1. 1 研究背景及意义

1. 2 国内外发展状况

1. 3 本文的组织结构

第二章 机载红外诱饵弹物理模型的建立

2. 1 机载红外诱饵弹的基本工作原理与主要性能参数

2. 2 机载红外诱饵弹运动特性模型的建立

2. 3 机载红外诱饵弹辐射特性模型的建立

2. 4 红外诱饵弹运动特性模型与辐射特性模型的计算结果与分析

2. 5 本章小结

第三章 机载红外诱饵弹三维模型的建立

3. 1 诱饵弹三维模型的主要结构

3. 2 诱饵弹球形火焰模型的仿真

3. 3 诱饵弹星芒与光晕效果的仿真

3. 4 诱饵弹拖尾烟雾的仿真

3. 5 诱饵弹动态三维模型的仿真

3. 6 本章小结

第四章 红外诱饵弹对机身蒙皮光照模型的建立

4. 1 红外诱饵弹对载机蒙皮辐射特性的影响

4. 2 光源模型的建立

4. 3 漫反射与朗伯反射体模型

4. 4 镜面反射与P ho ne模型

4.5 双向反射分布函数(BRDF)光照模型

4. 6 红外诱饵弹光照模型的计算结果与分析

4. 7 本章小结

第五章 机载红外诱饵弹仿真软件的实现

5.1 OGRE渲染引擎介绍

5.2 Cg着色器语言介绍

5.3 基于OGRE渲染引擎与Cg着色器语言的仿真流程

5. 4 仿真结果

5. 5 本章小结

第六章 总结与展望

6. 1 工作总结

6. 2 工作的不足与展望

致谢

参考文献