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中段弹道目标的温度场与红外辐射特性计算

宇航学报 2010年第9期31卷 2210-2217页

作者：申文涛朱定强蔡国飙北京航空航天大学宇航学院北京100191

红外辐射特性是预警系统探测识别弹道中段目标的重要特征之一。通过计算飞行时目标与太阳、地球的相对位置,确定目标的受外辐射照射状态。利用有限容积法计算锥形目标的三维温度场,采用双向反射分布函数(BRDF)计算目标表面对太阳、地球... 详细信息

红外辐射特性是预警系统探测识别弹道中段目标的重要特征之一。通过计算飞行时目标与太阳、地球的相对位置,确定目标的受外辐射照射状态。利用有限容积法计算锥形目标的三维温度场,采用双向反射分布函数(BRDF)计算目标表面对太阳、地球辐射的反射特性,并结合自身红外辐射,得到了不同类型中段目标红外辐射特性变化情况和空间分布情况。最后,分析了外部辐射环境和目标材料特性对目标红外辐射特性的影响,为中段预警探测提供了参考。

关键词：弹道中段目标温度场红外辐射特性双向反射分布函数

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天然地形的随机生成及其红外辐射特性研究

红外与毫米波学报 2000年第2期19卷 129-133页

作者：韩玉阁宣益民南京理工大学动力工程学院江苏南京210094

采用概率统计方法和分形技术两种随机生成方法构造了天然地形的模拟图像 ;运用传热原理建立了天然地形红外热图像计算模型 ,探讨复杂地形红外热图像的简化计算方法 ,并将计算结果附于随机生成的天然地形图像之上。

关键词：红外辐射特性天然地形随机生成

高温含粒子自由流红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

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红外与毫米波学报 2005年第2期24卷 100-104页

作者：帅永董士奎刘林华哈尔滨工业大学能源学院航空航天热物理研究所黑龙江哈尔滨150001

高温含粒子自由流红外辐射特性的研究在目标探测、燃烧诊断、火焰温度测量等领域有着重要应用.利用反向蒙特卡罗法模拟计算高温含粒子自由流的红外辐射特性,考察了自由流中粒子散射和边界条件对定向辐射热流的影响,并与正向蒙特卡罗法... 详细信息

高温含粒子自由流红外辐射特性的研究在目标探测、燃烧诊断、火焰温度测量等领域有着重要应用.利用反向蒙特卡罗法模拟计算高温含粒子自由流的红外辐射特性,考察了自由流中粒子散射和边界条件对定向辐射热流的影响,并与正向蒙特卡罗法进行比较,比较结果表明反向蒙特卡罗法在计算效率上明显优越.

关键词：红外辐射特性蒙特卡罗法自由流反向高温火焰温度测量目标探测燃烧诊断模拟计算辐射热流边界条件粒子散射计算效率

双层混合管排气出口导流遮挡的冷却与红外辐射特性

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航空动力学报 2024年第5期39卷 95-106页

作者：宋健张靖周单勇南京航空航天大学能源与动力学院航空飞行器热管理与能量利用工业和信息化部重点实验室南京210016

以降低一体化红外抑制器混合管出口导流片温度及其红外辐射强度为目的,设计了双层混合管和带冷却结构的导流器。通过CFD和红外辐射强度空间分布数值仿真,研究了双层混合管强迫冷却进气流量、导流器出口形状和波瓣瓣数对排气喷流和排气... 详细信息

以降低一体化红外抑制器混合管出口导流片温度及其红外辐射强度为目的,设计了双层混合管和带冷却结构的导流器。通过CFD和红外辐射强度空间分布数值仿真,研究了双层混合管强迫冷却进气流量、导流器出口形状和波瓣瓣数对排气喷流和排气混合管红外辐射强度的影响。计算结果表明,双层混合管+导流器结构相较于基准模型(单层混合管,导流片无冷却)可以有效降低导流器可视表面高温区,导流器自身的红外辐射强度降幅可达82.9%;导流器出口的波瓣可以诱导流向涡对,强化冷却气流与混合管出口排气尾流掺混,排气红外辐射强度相对于基准模型最大的降幅可达68.2%,混合管及其排气的总体辐射强度的降幅峰值可达86.4%。排气红外辐射强度以及总体辐射强度均随着波瓣瓣数的减少而逐渐减小,导流器出口过多的波瓣瓣数设计反而不利于流向涡的发展。混合管总体辐射强度随着强迫冷却气流流量的增加而逐渐减小,冷却气流流量与主流流量比值为0.1时,相对于不通冷却气流的情况,总体辐射强度的降幅峰值为68.3%。

关键词：红外抑制器弯曲混合管强迫冷却辐射遮挡强化混合红外辐射特性

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空中目标多波段红外辐射特性描述与仿真分析

光子学报 2020年第5期49卷 104-114页

作者：王霄高思莉金璐李争李范鸣中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

针对空中目标在复杂背景下的探测需求,根据实际目标的运动特性,分析目标在飞行高度、飞行姿态角改变时的辐射特点,基于MODTRAN计算得到大气辐射和衰减数据,建立目标的三维模型、热辐射和反射模型,搭建空中目标的红外成像仿真系统.分析... 详细信息

针对空中目标在复杂背景下的探测需求,根据实际目标的运动特性,分析目标在飞行高度、飞行姿态角改变时的辐射特点,基于MODTRAN计算得到大气辐射和衰减数据,建立目标的三维模型、热辐射和反射模型,搭建空中目标的红外成像仿真系统.分析和仿真结果表明:在中波波段,目标尾焰的红外辐射比蒙皮强很多,在长波波段,蒙皮的红外辐射比较强,仿真图像的细节比较多,尾焰的红外辐射虽然有所减弱,红外成像效果依旧很好;相同探测条件下,由于位置越高大气越稀薄,探测器的可探测距离会变得比较远.目标红外辐射特性的分析和红外仿真系统的搭建对缩短红外探测器的研制周期和进一步确定探测器波段和系统分辨率等指标提供了参考依据.

关键词：红外成像空中目标红外辐射特性可见面元分析光线投射多波段

海战场环境下超音速反舰导弹红外辐射特性研究

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红外与激光工程 2014年第6期43卷 1761-1766页

作者：徐吉辉孙媛于飞海军航空工程学院科研部山东烟台264001 海军航空工程学院指挥系山东烟台264001

超音速反舰导弹的红外辐射特性研究对海战攻守双方都具有重要的参考价值。对海洋战场环境红外辐射特性进行了深入分析,引入了累积因子,在考虑了粒子的多次散射效应的基础上建立了仿真环境的辐射计算模型,重点对云层的辐射进行了计算,并... 详细信息

超音速反舰导弹的红外辐射特性研究对海战攻守双方都具有重要的参考价值。对海洋战场环境红外辐射特性进行了深入分析,引入了累积因子,在考虑了粒子的多次散射效应的基础上建立了仿真环境的辐射计算模型,重点对云层的辐射进行了计算,并通过仿真,验证了模型的可行性。建立了导弹蒙皮与尾焰的红外辐射特性和辐射面积的计算模型,对导弹的红外辐射亮度和辐射强度进行了仿真计算。最后对仿真结果进行对比分析,结果表明该算法能够有效地应用于粒子系统的辐射计算,可供后期生成红外图像序列使用。

关键词：红外辐射特性超音速反舰导弹粒子系统累积因子

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几何参数对S弯喷管红外辐射特性的影响

推进技术 2018年第9期39卷 1974-1985页

作者：程稳周莉王占学孙啸林史经纬西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129

为了深入理解和掌握S弯喷管的红外辐射特性,采用数值模拟的方法着重研究了轴向长度比和中心线变化规律这两个几何参数对S弯喷管红外辐射特性的影响。结果表明,S弯喷管在水平探测面上的燃气红外辐射强度比垂直探测面上的低61.1%。同时,... 详细信息

为了深入理解和掌握S弯喷管的红外辐射特性,采用数值模拟的方法着重研究了轴向长度比和中心线变化规律这两个几何参数对S弯喷管红外辐射特性的影响。结果表明,S弯喷管在水平探测面上的燃气红外辐射强度比垂直探测面上的低61.1%。同时,在垂直探测面上,下方的壁面红外辐射强度高于上方的。轴向长度比和中心线不同的S弯喷管,总红外辐射强度的变化在2.2%~6.3%。虽然S弯喷管轴向长度比和中心线变化规律对喷管性能有显著的影响,但其对红外辐射特性的影响较小。因此,仅从红外辐射的角度,在S弯喷管的设计过程中轴向长度比和中心线变化规律可不作为主要考虑因素。

关键词： S弯喷管红外抑制红外辐射特性排气系统

引气结构对二元塞式喷管冷却和红外辐射特性的影响

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推进技术 2023年第11期44卷 148-159页

作者：陈静单勇张靖周张序墉南京航空航天大学能源与动力学院航空飞行器热管理与能量利用工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院进排气技术教育部重点实验室江苏南京210016

为降低加力状态下二元塞锥表面温度和喷管红外辐射强度,对塞锥进行冷却结构设计。采用数值模拟的方法对比分析了引气结构、冷却通道高度和冷气入口总压比对塞锥冷却和喷管红外辐射特性的影响。结果表明:塞锥冷却后其表面温度和喷管红外... 详细信息

为降低加力状态下二元塞锥表面温度和喷管红外辐射强度,对塞锥进行冷却结构设计。采用数值模拟的方法对比分析了引气结构、冷却通道高度和冷气入口总压比对塞锥冷却和喷管红外辐射特性的影响。结果表明:塞锥冷却后其表面温度和喷管红外辐射强度显著降低;引气腔内无冲击板时,引气角度的改变引起射流核心区位置的变化,造成塞锥头部和前缘展向温度分布差异明显,引气角度为90°时塞锥表面最高温度要比30°和60°的模型高50K;加装冲击板后,冷却通道内的流量分配和塞锥前缘的展向温度分布得到有效改善、塞锥头部的换热得以增强,但同时会引起较大的总压损失,因此相同入口总压比下,加装冲击板后冷却流量降低、塞锥外表面温度升高;随着冷却通道高度增大,冷气流量增加、流速降低,故存在一个最佳通道高度使得塞锥冷却效果最好;以塞锥无冷却为基准,入口总压比为1.0~1.8时,塞锥外表面最高温度降低了470~590K,0°探测角上红外辐射强度降低了25%~33%。

关键词：二元塞式喷管塞锥冷却引气结构冷却特性红外辐射特性数值仿真

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红外辐射特性测量中环境影响的修正研究

激光与红外 2010年第2期40卷 162-165页

作者：孙志远朱玮乔彦峰沈铖武中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

红外辐射特性测量是导弹预警和识别的主要手段,相关研究具有较大的军事应用价值。而红外辐射特性测量过程中的环境影响修正一直是影响测量精度的难点。介绍了通过放置在目标附近的大面源灰体修正环境影响的方法,经过理论分析及实验验证... 详细信息

红外辐射特性测量是导弹预警和识别的主要手段,相关研究具有较大的军事应用价值。而红外辐射特性测量过程中的环境影响修正一直是影响测量精度的难点。介绍了通过放置在目标附近的大面源灰体修正环境影响的方法,经过理论分析及实验验证,发现"黑体标定曲线"和"参考曲线"相交于环境温度点,并且根据这两个曲线可计算出环境影响的斜率修正系数和偏置修正系数,对目标的灰度值进行相应的修正就可以准确地计算出目标的温度等红外辐射特性。

关键词：红外辐射特性环境修正大面源灰体