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航空兵器 1994年第3期1卷 28-31,16页

作者：吕俊杰航空工业总公司第○一四中心洛阳471009

介绍了光学机械式红外半实物仿真系统距离摸拟的原理,对其实现机构进行了精度分析,最后对改进方案提出了设想。

关键词：红外仿真系统距离效应模拟导弹

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红外导弹制导系统的半实物仿真系统设计

火力与指挥控制 2003年第6期28卷 78-80页

作者：姬东朝肖明清贺中武空军工程大学工程学院陕西西安710038

对导弹系统的核心部件——制导系统进行半实物仿真是导弹系统研制中最经济和有效的手段之一。论述了红外制导系统半实物仿真系统的功用,给出了其原理框图,对其中几个关键技术:运动学方程特性的仿真建模、目标背景与对抗特性的生成技术... 详细信息

对导弹系统的核心部件——制导系统进行半实物仿真是导弹系统研制中最经济和有效的手段之一。论述了红外制导系统半实物仿真系统的功用,给出了其原理框图,对其中几个关键技术:运动学方程特性的仿真建模、目标背景与对抗特性的生成技术、计算机软件和接口技术、校准设备与故障检测等的实现进行了深入地分析,并介绍了其具体的设计方案。

关键词：半实物仿真红外仿真系统红外制导系统目标仿真器导弹系统

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光电干扰耦合场景的红外实时仿真系统设计

光电干扰耦合场景的红外实时仿真系统设计

作者：江一鸣华中科技大学

学位级别：硕士

红外技术的广泛应用使得红外仿真技术具有重要的研究价值。随着深度学习的兴起,快速大量生成多种成像条件下高真实度的红外图像样本的需求越来越强烈。针对通过实际挂飞获得红外图像面临着数量少、外界条件难控、周期长、成本大等难以... 详细信息

红外技术的广泛应用使得红外仿真技术具有重要的研究价值。随着深度学习的兴起,快速大量生成多种成像条件下高真实度的红外图像样本的需求越来越强烈。针对通过实际挂飞获得红外图像面临着数量少、外界条件难控、周期长、成本大等难以短期突破的难题,论文研发了一套能够实时大量生成多种条件下高真实度的红外图像的系统。具体工作如下:第一,为提高建模精度,针对大范围遥感影像材质分类工作量大、效率慢的问题,论文提出了一种多粒度材质分类的方法,有效地将高精度遥感影像材质分类工作效率提高至少一倍。第二,为了求解出更准确的地表材质温度场数据,论文基于传热学原理,依据地表材质特性分类,对每类材质分别建立物理模型,采用有限差分法求解出材质在指定条件下的温度数值。通过采集实际温度数据验证了论文计算模型的准确性。第三,为提高红外仿真真实度,研究并模拟了大气传输、探测器成像过程。提出了一种方便使用的计算大气透过率以及路径辐射的方法。根据探测器成像原理,模拟了成像过程中会干扰成像质量的几何扭曲、渐晕、模糊、噪声效应。论文提出了新的辐射亮度量化方式改善了现有量化方法无法表现出时段与天气变化的问题。并且基于可见光遥感影像纹理调制红外纹理,生成得到逼真的红外图像。最后,针对实际战场环境,模拟了红外烟雾干扰效果。针对实际应用渲染速率需求,提出了成像仿真并行计算渲染方法。采取CPU和GPU结合的方式,在GPU上实现红外辐射能量计算、量化以及成像干扰效应模拟,极大地提高了渲染速率。在此基础上,设计并实现了一套完整的红外实时仿真系统。通过与已有仿真方法结果比对,证明系统能够生成高真实度的红外干扰图像,达到国外红外成熟商业软件仿真水平。本系统已被国防某部门正式投入使用,实际使用表明系统能够12路相机同时实时生成任意观测角度、多条件下的逼真的红外仿真图像。

关键词：红外仿真系统传感器建模材质表面温度场建模烟雾干扰仿真图形处理器加速

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地面典型目标与环境的光学特性分析与仿真

地面典型目标与环境的光学特性分析与仿真

作者：高翔北京理工大学

学位级别：硕士

随着军事和科学技术的迅猛发展,基于光学图像的探测与制导武器系统在现代信息化战场上得到了广泛应用。典型目标及环境的光学特性,作为各种基于光学图像的武器系统研发的基础和前提,逐渐成为了目前研究的热点。本文对地面典型目标的光... 详细信息

随着军事和科学技术的迅猛发展,基于光学图像的探测与制导武器系统在现代信息化战场上得到了广泛应用。典型目标及环境的光学特性,作为各种基于光学图像的武器系统研发的基础和前提,逐渐成为了目前研究的热点。本文对地面典型目标的光学特性进行了研究,综合了环境对典型目标光学特性的影响因素,建立了基于复杂环境下典型目标光学特性的三维场景仿真系统。本文主要完成了以下几项工作,首先,建立了多种典型目标的三维仿真模型,然后以传热学和红外辐射计算理论为基础,对典型目标的光学特性进行了分析,同时在理论研究的基础上还结合了实际外场实验数据,对地面典型目标在复杂环境下的光学特性进行分析,并建立了复杂环境下典型目标的光学特性(可见光与红外灰度)模型,实现了典型目标光学特性仿真。接着,对环境光学特性进行研究,模拟真实地貌地形,并结合地貌光学特性、大气效应模型,实现了环境的光学特性仿真。最后,利用三维场景渲染技术实现了目标与背景的合成,建立了典型目标与环境光学特性的仿真系统,从而最终建立复杂环境下典型目标的可见光与红外灰度图像数据库,为制导武器ATR系统的研发与试验提供仿真图像数据来源。

关键词：地面典型目标复杂环境光学特性红外仿真系统

基于光线跟踪的高真实感红外三维场景仿真方法研究

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基于光线跟踪的高真实感红外三维场景仿真方法研究

作者：郭晨光西安电子科技大学

学位级别：硕士

红外图像仿真系统是当前光电仿真领域中一个重要的研究方向，在红外制导武器的设计与研制、红外系统的数字或半实物仿真评估、军事仿真训练、遥感数据场景再现等军事和民用领域都有着广泛的应用，随着技术的发展和应用需求的提高，具有... 详细信息

红外图像仿真系统是当前光电仿真领域中一个重要的研究方向，在红外制导武器的设计与研制、红外系统的数字或半实物仿真评估、军事仿真训练、遥感数据场景再现等军事和民用领域都有着广泛的应用，随着技术的发展和应用需求的提高，具有高物理真实性和逼真度的高真实感红外仿真系统越来越受到关注。本文对国内外高真实感红外仿真系统进行了分析，结合可见光中的高真实感光照算法—光线跟踪，在原有红外仿真系统基础上，实现了基于光线跟踪算法的高物理真实感红外仿真子系统，该子系统严格考虑了红外成像过程中的各个辐射环节，提出了“自身热辐射—反射与阴影处理—大气传输效应—红外成像系统”的高真实感红外辐射传输仿真模型，并分别对其中的各个子模块进行物理建模，利用OGRE（Object-Oriented Graphics Rendering Engine）图形渲染引擎以及GPU（Graphics Processing Unit）的可编程渲染技术，实现了高真实感红外图像的渲染输出。此外，为了提高红外仿真图像的渲染速度，本文采用了基于空间二值分割、八叉树和包围盒的场景管理技术以提高光线与场景内容的求交检测效率，设计了各种用于纹理采样的辐射数据纹理以提供光线跟踪辐射计算需要的数据。该系统为今后高真实感红外仿真系统的完善和进一步研究打下了基础。

关键词：红外仿真系统高真实感光线跟踪 OGRE

基于物理材质渲染和全链路红外成像仿真的岸滩目标与环境特性研究

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基于物理材质渲染和全链路红外成像仿真的岸滩目标与环境特性研究

作者：刘梦章南京理工大学

学位级别：硕士

红外成像仿真技术能够模拟多变及多样的战场环境,可为各种场景下红外武器的性能评估提供红外目标样本,具有较高的应用价值。近几年来国家对岸滩技战术演练不断加强投入,岸滩目标场景的红外特性研究对新式清障装备的研制、目标探测与反... 详细信息

红外成像仿真技术能够模拟多变及多样的战场环境,可为各种场景下红外武器的性能评估提供红外目标样本,具有较高的应用价值。近几年来国家对岸滩技战术演练不断加强投入,岸滩目标场景的红外特性研究对新式清障装备的研制、目标探测与反探测技术的发展都具有重要的现实意义。与此同时,红外仿真目标的真实感对仿真样本的实用性具有重要影响,但现有方法存在仿真目标表面缺少光照变化的问题,目标表面的纹理细节以及真实感有所不足。基于物理材质渲染技术具有材质表达能力强、逼真度高等优点,能较好地提升仿真目标的真实感。因此本文以岸滩目标场景的红外成像仿真作为研究对象,研究基于物理材质渲染在红外仿真中的应用,开展了以下工作:(1)针对红外图像获取困难的问题,基于红外成像原理,建立了全链路红外成像仿真理论模型,包括场景温度场、场景红外辐射、大气辐射传输效应以及红外探测器效应的计算,构建了一种基于GPU的红外成像实时仿真系统,能够有效地生成红外目标样本。(2)针对现有方法存在对岸滩障碍带目标红外特性研究不足以及红外实时仿真真实感有待提升的问题,建立了一种岸滩障碍带目标的红外特性模型和一种将基于物理材质的渲染算法与Cook-Torance模型相结合的红外光照模型,实现了岸滩目标及海滩背景的红外热像融合。通过对比研究表明,提出的算法能更有效地增强红外仿真目标的纹理细节,提升仿真目标的真实感。为验证仿真模型的可信度,利用实测数据进行了不确定度评估,岸滩障碍带和军用车辆仿真目标的平均不确定度分别为1.75d B和1.34d B,证明了模型的可靠性。(3)针对海上目标红外图像数据获取困难的问题,构建了一种基于PM谱和RossBRDF的红外海面背景,建立了一种舰船目标的红外特性模型,实现了舰船目标与海面背景的红外热像融合,分析了不同季节、不同时刻以及不同海况下舰船目标和海面背景的红外成像效果。为验证仿真模型的可信度,与实测数据进行比较,舰船仿真目标的平均不确定度为1.09d B,证明了模型的准确性。

关键词：红外仿真系统岸滩场景目标与环境物理材质真实感增强

为红外科学技术现代化而继续奋斗——记第六届全国红外科技交流会

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激光与红外 1985年第2期 1-3页

作者：张德欣

1984年11月在洛阳召开的第六届全国红外科学技术交流会上,内容涉及跟踪制导、热成象、遥感、测温技术等方面的开发、研究、基础及其在国民经济和军事上的应用的国内外情况。通过技术交流、专题讨论,代表们吸取了有益的知识、技术和未来... 详细信息

1984年11月在洛阳召开的第六届全国红外科学技术交流会上,内容涉及跟踪制导、热成象、遥感、测温技术等方面的开发、研究、基础及其在国民经济和军事上的应用的国内外情况。通过技术交流、专题讨论,代表们吸取了有益的知识、技术和未来发展的远景。这些必将为红外技术的迅速发展起积极作用。会议表明,红外搜索跟踪制导系统研制有了很大的进展,圆锥扫描,十字形探测器和静止调制盘,运动调制盘各具特色,已近成熟,在研制的各种类型的跟踪装置和制导系统中发

关键词：红外制导系统会议计算机军事系统计算机应用图象处理红外仿真系统发射率反差传递函数光学传递函数调制传递函数红外技术热成象系统

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光電對抗效果模擬

现代军事 1994年第5期 42-45页

作者：楊文軒

光電制導武器與光電偵測設備在現代戰争中顯示出驚人的作戰威力。隨着光電兵器的發展,光電對抗,如各種光電干擾機、曳光彈(誘餌彈)、光電假目標、烟幕及激光致盲式干擾機等,在紫外、可見光、紅外及激光頻譜内廣泛地展開。光電對抗在現... 详细信息

光電制導武器與光電偵測設備在現代戰争中顯示出驚人的作戰威力。隨着光電兵器的發展,光電對抗,如各種光電干擾機、曳光彈(誘餌彈)、光電假目標、烟幕及激光致盲式干擾機等,在紫外、可見光、紅外及激光頻譜内廣泛地展開。光電對抗在現代戰争中是重要的戰鬥力,但是一個新興的領域;而且在特定的國家内,光電對抗的某些方面可能走在其相應的對抗對象的前面。因此,如何既經濟又有效地評估光電對抗的作戰效果則成為目前各國極為關心又較難解决的問題。評估的方法有三種:實戰演練、半實物仿真及計算機仿真。其中,

关键词：仿真中心仿真器红外仿真系统激光致盲武器系统模型分系统紫外混合式背景

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动态红外景像模拟技术

红外技术 1996年第2期18卷 23-26页

作者：刘滨周建勋张保民南京理工大学电光学院

为了能在实验室内对红外成像制导系统进行在线实物仿真，以减少大量耗时费力的外场试验，需要相应的动态红外景像模拟器，它能产生不同时间和环境条件下二维目标与背景的动态红外辐射景像。本文描述了动态红外景像模拟器的性能评价指标... 详细信息

为了能在实验室内对红外成像制导系统进行在线实物仿真，以减少大量耗时费力的外场试验，需要相应的动态红外景像模拟器，它能产生不同时间和环境条件下二维目标与背景的动态红外辐射景像。本文描述了动态红外景像模拟器的性能评价指标、多种实现方法及特点。动态红外景像模拟技术不仅适用于红外成像制导系统的在线实物仿真，还可用于热成像系统和光电对抗系统的实验室评价。

关键词：红外景像模拟器红外仿真系统红外成像制导