红外辐射特性

摘要： 通过数值计算研究,分析了单锯齿喷管出口对涡扇发动机排气系统球面收敛二元喷管气动及红外辐射特性的影响。在本文的研究参数范围内,研究结果表明:与基准喷管相比,锯齿的使用均会引起推力系数下降,同时90°齿顶角锯齿会引起更大推力系数降低;锯齿喷管出口尾迹与基准喷管相比,速度核心区扩大引起速度衰减更为迅速。锯齿对主要水平方向喷管中心向两侧15°方向内尾迹红外辐射强度产生影响。无偏转的锯齿喷管在水平方向上总体红外辐射与基准喷管强度接近,锯齿作用体现在喷管偏转时。20°矢量偏转时,水平方向90°探测角位置60°顶角锯齿喷管下降95%,90°和120°顶角则分别降低25.6%和12.3%。

摘要： 红外辐射特性测试在军民领域应用广泛,尤其是对于军用武器装备对抗红外探测打击意义重大.因此,针对提高红外辐射特性测试精度的校准技术成为研究重点.本文从标准黑体辐射源、校准方法和辐射计定标技术三个方面,简述国内外的研究进展.对研究涉及得到计量校准方法和成果进行论述比较,为相关人员提供技术参考,并提出今后的研究方向.

摘要： 针对高超声速目标的红外辐射特性计算困难的问题,提出一种修正的工程计算方法.在传统气动加热工程计算方法基础上,考虑高超声速大气环境的动态影响,采用大气高度作为修正因子,构建高超声速再入飞行器目标表面气动加热的温度动态变化算法,并对典型飞行条件下的高超声速目标红外光谱辐射特性进行了计算分析.

摘要： 红外辐射特性是红外探测系统进行目标识别的主要依据.基于辐射传输原理,面向临近空间对地探测目标与背景的红外特性进行研究.利用全球大气廓线反映全球大气状况先验知识,设计了一套临近空间对地探测红外特性研究的辐射传输仿真方案.利用MODTRAN模型进行仿真,量化临近空间对地探测目标与背景的红外特性差异,分析传感器最优透过率波段以及红外辐射特性的影响因素.结果表明,大气透过率以及目标与背景的红外辐射差异随着临近空间传感器高度的增加而减小,且与大气状况密切相关;得出了传感器在3～14μm范围内的最优透过率波段;季节、大气能见度与传感器观测角度对目标与背景的亮温差异造成的影响不可忽略.

摘要： 根据红外辐射理论,分析了空中目标的红外辐射特性,对红外辐射按其来源进行划分,采用分模块单独建模与经验模型相结合的方法,建立红外辐射仿真计算模型,并对舰空导弹典型作战目标的红外辐射特性进行计算与分析,为其红外辐射特性的研究及模拟提供了理论基础.

摘要： 无人机目标飞行过程中会向外辐射红外波段,对无人机目标辐射特性、目标温度反演的测量,成为无人机遥感探测关注的主要问题.这一情况下,利用单波段、双波段比色法,以及改进双波段比色等测量方案,首先对红外探测系统进行辐射定标,其次围绕无人机飞行目标监测中波、长波辐射强度,结合实测数据做出不同波段的精度对比分析,以及目标温度反演的精度控制、红外辐射强度的黑体校正,将目标红外辐射特性的测量误差控制在2％左右,可以保证测量方法、测量结果的有效性.

摘要： 为掌握涡扇发动机塞式轴对称喷管的红外辐射特性,采用反向蒙特卡洛法研究了固体壁面投影面积、壁面发射率、塞锥冷却和综合隐身措施对塞式轴对称喷管红外辐射特性的影响,并与基准轴对称喷管的红外辐射特性进行了对比。结果表明:无任何隐身措施时,塞式轴对称喷管在探测方位角0°~90°范围内的红外辐射强度比基准轴对称喷管的大;塞锥对塞式轴对称喷管红外辐射强度的贡献度最大达到90%,在塞锥壁面采取隐身措施具有明显的红外抑制作用;塞锥壁面涂敷低发射率(ε=0.2)涂层,塞式轴对称喷管的红外辐射强度在探测方位角0°上较基准轴对称喷管的降低45.5%;塞锥壁面温度降低300 K,塞式轴对称喷管的红外辐射强度在探测方位角0°上较基准轴对称喷管的降低63.8%。塞锥壁面综合隐身措施的应用可以获得更好的红外抑制效果。

摘要： 为研究湍流脉动对高温燃气圆射流红外辐射强度的影响,利用大涡模拟方法计算了高温圆射流流场的温度和组分浓度等的瞬时值和平均值,在此基础上分别采用平均温度-辐射法和瞬时温度-辐射法计算了射流场的红外辐射特性.计算结果表明:瞬时温度-辐射法计算的平均光谱辐射强度、平均积分辐射强度和平均辐射亮度均高于平均温度-辐射法计算的结果;湍流脉动越大,掺混区越厚,两种方法的计算结果之间的差值以及射流场红外辐射的脉动幅值均越大,其中射流高温核心区尾缘附近是受湍流影响最强的区域;两种方法计算的平均红外辐射亮度之间的差值沿着径向逐渐降低.对于Re=86 000,环境温度与进口温度之比为0.35的圆射流,在90°探测方向上,瞬时温度-辐射法计算的总的平均积分辐射强度比平均温度-辐射法的计算结果高23.6％左右.

摘要： 目标红外辐射测量现在已经广泛应用于光电测量领域.在实际测量中,大气吸收、散射,光学系统衍射和像差经常会使点目标辐射源产生能量弥散,从而造成实际点目标的图像弥散到周围像元,点目标变成类似面目标,目标能量分散、灰度值偏小.针对上述情况,目前存在多种处理方法,但都是把点目标弥散结果作为面目标进行处理,效果并不理想,误差较大.通过建立点目标的红外图像模糊退化模型,研究发现退化模型符合正态分布,基于正态分布准确定位成像的中心及边界.通过模型精确补偿,有效的提高了红外辐射测量系统点目标的测量精度.

摘要： 对一种采用发动机埋入式安装的大型隐身飞行器的整机红外辐射特性进行了数值计算研究.结果表明:①基于分块计算的方法,可以有效提高大型飞行器整机红外辐射特征数值计算的效率;②波瓣混合器的强迫掺混作用以及S形流道的强三维效应较好地抑制了飞机喷流的红外辐射,其辐射强度仅占排气系统的1.43％;③发动机埋入式安装以及S形排气系统与后机身一体化设计极大地降低了飞机下方和水平探测面的红外辐射,辐射强度相对于尾向的平均降幅在90％以上;④机身尾部沟槽由于高温气体的冲刷升温明显,极大地增强了飞机上方探测面的红外辐射强度,其中沟槽对红外辐射的贡献约占整机的96.3％.

摘要： 本文基于航空发动机S弯二元喷管的流场特性和红外辐射特性进行了数值计算研究,结果表明:①在750K等温线内,S弯二元喷管的核心流长度较轴对称喷管缩短了60％左右;②在宽边探测面内S弯二元喷管的积分辐射强度呈现不对称分布,且0°方向最小,10°最大;与宽边探测面相比,而窄边探测面内积分辐射强度在所有探测角范围内都降低了50％;③与轴对称喷管相比,S弯二元喷管在上方和下方探测面小角度范围内(0°～35°)及侧向探测面内均具有明显的红外抑制效果,发动机正后方的红外辐射强度降幅最大,达到97％.

摘要： 根据发动机的红外辐射特性试验的基本要求,给出了发动机整机红外辐射特性试验需要测试场地的规划方法、红外辐射特性必备测试仪器、工作原理和性能.为了提高红外辐射特性试验测试结果的准确性,减少来自环境干扰影响,必须对红外测试仪器进行现场校准.试验要选择环境状态相对稳定的时段进行.试验过程中要测量环境参数并记录,以备在分析试验结果时参考.

摘要： 针对导弹红外成像制导仿真需求,研究远距离条件下舰船目标红外辐射特性建模与仿真技术.分析了远距离条件下舰船目标建模要素,完成了目标表面温度场及红外辐射场的二次建模与仿真验证.仿真结果表明,该舰船目标红外辐射特性模型与理论分析一致,为后续开展红外成像制导仿真奠定了模型基础.

摘要： 本文主要采用时域有限差分(FDTD)法研究了非金属硅光栅以及非金属硅和金属银混合相间的复合光栅的辐射特性,考察了它们不同的空腔共振模式.结果表明,非金属硅光栅和复合光栅存在着不同的空腔共振模式会对其红外辐射特性产生影响.其中复合光栅的磁共振(MP)现象不仅出现在非金属硅和金属银混合相间的空腔内,而且同时也会出现在非金属材料硅介质中,同样非金属硅光栅的MP共振现象也会出现在空腔和硅介质中.因此,与同样尺寸的金属光栅相比,会出现更多的共振峰.并且由于硅介质在波长大于0.9537μm的红外波段时,消光系数κ逐渐趋于零,不会吸收MP共振的驻波能量.

摘要： 本文考虑空间飞行器运行轨道、热流、内载荷、卫星姿态、典型卫星热控措施以及起伏表面等,建立了较完善的表面温度计算模型;再考虑其表面的自身辐射和反射环境辐射,实际表面的双向反射分布函数,建立了红外辐射计算模型;最后利用开发的仿真计算软件,给出算例及结果分析.

摘要： 高超声速条件下,激波层高温气体产生的辐射会对导弹的红外导引头系统产生一定的影响.本文的主要工作是计算研究高超声速导弹头部激波层内气体产生的红外辐射对弹头内部的红外导引头光学探测镜面产生的干扰.计算气体辐射时,选择2μm-5μm波段,气体组元除了化学反应组元外,还包含了空气中红外辐射特征明显的微量组分H2O、CO2.通过推导求解辐射输运方程,得到导引头光学探测镜面受到的辐射照度,分析考虑CO2、H2O分了对结果产生的影响,给出结论.

摘要： 研究了临近空间基红外探测预警机的有效性和可行性.针对地基探测、空基探测和临近空间基探测预警机分别计算了红外大气透过率;以预警机尾喷管及尾焰为主要辐射源,采用分离隐式分解,从多角度分层计算了预警机尾焰在临近空间的红外辐射特性;在临近空间基的不同探测角度下,计算了对预警机的红外探测距离.该研究为临近空间基红外探测预警机提供了参考价值.

摘要： 绿色植物是伪装模拟的基本场景.由于蒸腾作用,绿色植物通常具有相对比较低的红外辐射特性,和军事目标的红外辐射特性形成明显对比.分析了典型植物的蒸腾作用规律,基于植物蒸腾作用的原理,设计了红外伪装材料的结构组成,实验制备出具有较好水蒸气吸附/脱附性能的凝胶材料.制备的仿生红外伪装材料具有同典型植物相似的红外辐射特性,具有优良的红外伪装潜力.

摘要： 针对某型涡扇发动机排气喷管缩比模型,通过计算流体力学和红外辐射计算,分别探讨了涵道比为0.25和0.7时,环形混合器和波瓣形混合器这两种结构方案对排气喷管3-5μm红外辐射特征的影响.数值计算结果表明:波瓣混合器的混合流峰值温度以及高温核心主流区域均较环形混合器有一定的减小;波瓣混合器排气喷管在各个探测角度的热喷流红外辐射均低于环形混合器,在涵道比为0.25时相对衰减在10％-15％之间,在涵道比为0.7时相对衰减在20％-32％之间;相对于环形混合器排气喷管,波瓣混合器排气喷管沿尾向的总体红外辐射强度约降低10％,在偏离喷口轴线一定角度后(30°左右),热喷流逐渐成为主要的红外辐射源.

摘要： 提供了通过将IR吸收剂涂层施加至由基于铁、基于铝、基于镁或纤维增强的复合材料形成的基底来制造具有定制的材料特性的结构组件的方法。涂层优选由铁氧化物(Fe3O4)修饰的多壁碳纳米管形成。或者，所述涂层是基于蜡或基于聚合物的，并且包含三硅烷醇异辛基POSS和添加剂。可以将不同的涂层组合物施加至基底的不同区域，使得发射系数沿基底变化。加热经涂覆的基底并且使其在一对模具之间成型以获得复杂的形状或特征。IR吸收剂涂层提高了加热步骤期间的红外吸收率，这改善了基底的成型性。铁氧化物(Fe3O4)修饰的多壁碳纳米管也可以应用于发动机组件，以通过减少摩擦以及能够使用轻质材料来提高发动机的热效率。

摘要： 提供了通过将IR吸收剂涂层施加至由基于铁、基于铝、基于镁或纤维增强的复合材料形成的基底来制造具有定制的材料特性的结构组件的方法。涂层优选由铁氧化物(Fe3O4)修饰的多壁碳纳米管形成。或者，所述涂层是基于蜡或基于聚合物的，并且包含三硅烷醇异辛基POSS和添加剂。可以将不同的涂层组合物施加至基底的不同区域，使得发射系数沿基底变化。加热经涂覆的基底并且使其在一对模具之间成型以获得复杂的形状或特征。IR吸收剂涂层提高了加热步骤期间的红外吸收率，这改善了基底的成型性。铁氧化物(Fe3O4)修饰的多壁碳纳米管也可以应用于发动机组件，以通过减少摩擦以及能够使用轻质材料来提高发动机的热效率。

摘要： 一种基于辐射特性反演的可见光图像与红外图像融合方法，属于光学图像处理技术领域，具体包括以下步骤：步骤一：利用多谱段可见光图像反演计算场景中地物全谱段反射特性；步骤二：利用红外图像反演计算场景中地物热辐射特性；步骤三：将地物全谱段反射特性、地物热辐射特性融合得到高分辨率的红外场景，通过全链路仿真重构红外图像；步骤四：建立真实高分辨率红外图像与实测低分辨率红外图像间退化关系，利用实测红外图像对重构仿真结果进行修正，得到高保真的高分辨率红外图像。本发明能够为地表分析、环境监测、灾害防控等提供高分辨率图像数据，同时为相关检测识别方法研究提供特性先验与数据输入。

摘要： 本实用新型提供一种红外烘炉的红外辐射模块、红外辐射组件及红外烘炉。一种红外烘炉的红外辐射模块，其包括外壳、镜面反射板、风机和红外辐射器，镜面反射板与外壳连接形成一腔室，风机插设于外壳中，且风机的进风口位于腔室外，风机的出风口与腔室连通，红外辐射器设置于镜面反射板上，镜面反射板在红外辐射器的设置位置处还设有若干通风孔。一种红外烘炉的红外辐射组件，包括模块支架和若干红外辐射模块，若干红外辐射模块螺接固定设置于模块支架上。一种红外烘炉，包括红外辐射组件。本实用新型的红外烘炉可以有效避免红外辐射器的使用寿命的快速下降和红外辐射器的辐射效率的快速降低，同时，现场制作方便、制作周期短，方便实用。

摘要： 本发明涉及一种用于红外辐射特性测量的红外相机积分时间自动调整方法，属于红外相机技术领域，该方法在上位机上设置调整灰度阈值和调整步长，并检测到图像的空中目标，并提取空中目标所在的波门区域，在自动调整状态下，上位机计算波门区域内所有像素的最大灰度值，并将最大灰度值分别与下阈值、上阈值进行比较，根据比较结果以及设置的调整步长确定红外相机的积分时间档位，并发送相应的调整控制命令至红外相机，使得使红外相机始终处于理想的动态范围。本发明的积分时间自动调整方法速度更快，调整效率更高，对红外相机处理器硬件资源的要求更低，并且能够实现积分时间档位的粗调与精调，设置灵活方便，可操作性强。

摘要： 可调整红外辐射特性的红外隐身方法，其包括准备多个遮挡构件，每个遮挡构件的表面上具有一个以上的高红外辐射迷惑斑和一个以上的低红外辐射迷惑斑；将多个遮挡构件拼接组成红外辐射隐身幕；在红外辐射隐身幕的前方用红外侦察装置观测红外辐射隐身幕的红外辐射状态及红外辐射隐身幕周边的红外辐射状态，根据观测到的红外辐射隐身幕及红外辐射隐身幕周边的红外辐射状态，转动构成红外辐射隐身幕的遮挡构件。其目的在于提供一种通过实时调整局部区域红外隐身材料表面迷惑斑的构成，进而改变局部等效辐射强度和总体辐射分布特性，可灵活地仿真模拟各种背景环境的红外辐射特性，使目标完全融合于各种背景环境中的可调整红外辐射特性的红外隐身方法。

摘要： 本发明涉及一种用于红外辐射特性测量的红外相机积分时间自动调整方法，属于红外相机技术领域，该方法在上位机上设置调整灰度阈值和调整步长，并检测到图像的空中目标，并提取空中目标所在的波门区域，在自动调整状态下，上位机计算波门区域内所有像素的最大灰度值，并将最大灰度值分别与下阈值、上阈值进行比较，根据比较结果以及设置的调整步长确定红外相机的积分时间档位，并发送相应的调整控制命令至红外相机，使得使红外相机始终处于理想的动态范围。本发明的积分时间自动调整方法速度更快，调整效率更高，对红外相机处理器硬件资源的要求更低，并且能够实现积分时间档位的粗调与精调，设置灵活方便，可操作性强。

摘要： 可调整红外辐射特性的红外隐身方法，其包括准备多个遮挡构件，每个遮挡构件的表面上具有一个以上的高红外辐射迷惑斑和一个以上的低红外辐射迷惑斑；将多个遮挡构件拼接组成红外辐射隐身幕；在红外辐射隐身幕的前方用红外侦察装置观测红外辐射隐身幕的红外辐射状态及红外辐射隐身幕周边的红外辐射状态，根据观测到的红外辐射隐身幕及红外辐射隐身幕周边的红外辐射状态，转动构成红外辐射隐身幕的遮挡构件。其目的在于提供一种通过实时调整局部区域红外隐身材料表面迷惑斑的构成，进而改变局部等效辐射强度和总体辐射分布特性，可灵活地仿真模拟各种背景环境的红外辐射特性，使目标完全融合于各种背景环境中的可调整红外辐射特性的红外隐身方法。

摘要： 本发明公开了航空发动机与箔片型红外面源诱饵组合辐射特性测试方法，涉及红外辐射特性测试技术领域；包括如下步骤：设置航空发动机的工作状态和诱饵弹的发射状态；测试开始后，针对不同的诱饵状态选择合适的测量距离，通过红外测试设备测试处面源红外诱饵与航空发动机在中波红外、长波红外波段的红外图像序列以及红外辐射强度；本发明通过以航空发动机+面源诱饵为测试目标，针对航空发动机设置不同的工作状态，针对面源诱饵设置不同的发射状态，从不同的测试角度测试获得面源红外诱饵与航空发动机相结合的中波、长波红外辐射图像序列以及红外辐射强度，同时针对不同的诱饵状态选择合适的测量距离，使得测试结果更精确、全面。

摘要： 本发明提供一种高超声速巡航飞行器整体红外辐射特性计算方法及装置，所述方法包括获取所述高超声速巡航飞行器弹体温度分布；获取所述高超声速巡航飞行器弹体红外辐射强度；获取所述高超声速巡航飞行器尾焰流场分布；确定所述高超声速巡航飞行器尾焰计算区域；根据FVM模型原理对尾焰进行空间划分和角度划分并获取所述高超声速巡航飞行器尾焰表面微体外表面红外辐射亮度；获取所述高超声速巡航飞行器在不同探测器像元内的整体红外辐射强度。本发明的方法通过结合探测器分辨率综合计算弹体和尾焰红外辐射强度，得到不同探测像元内目标整体红外辐射特性，可以为开展目标红外遥感探测技术研究提供重要支撑。