fluent自然环境下平板红外辐射特性计算研究(2)
时间:2019-02-19 21:09 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
自此，红外辐射的理论研究与后来的工程实践就快速发展起来了。自然界中，温度高于绝对零度的任何物体都将永不停歇地向外界散发红外辐射，并且这种特殊的辐射中包含了与物体相关的丰富的特征信息。因此，生活与工程实践中对于目标的探测和识别就有了坚实的客观基础。 1.1 国内外研究现状 1.2 本课题研究意义 目前军事领域仍为红外辐射应用的重点，军事上大体又包括了红外探测、红外成像跟踪以及红外隐身等重点研究与应用方向。 简单来说，红外探测器就是一种用来检测红外辐射存在的器件，其工作原理是对接收到的目标红外辐射进行处理，将之转换为电流、压力、体积等容易测量的物理量。然而，要想具有真正实用意义，红外探测器有两个条件必须得满足：其一是高灵敏度，能检测出微弱的红外辐射；其二是物理量输出要与红外辐射输入成某种比例，以便对红外辐射进行定量测量。自1901年，首个改进后的可真正用于探测物体热辐射的红外探测器问世以来，全新的、灵敏度与响应速率大大提升的探测器接二连三地问世了。1944年前后，先后出现的硫化铅（PbS）、硒化铅（PbSe）、锑化铟（InSb）、锗掺金（Ge:Au）、锗掺汞（Ge:Hg）等，使得1~5微米、3~5微米、8~14微米三个大气窗口均有了对应的敏感且实用红外探测器。对于在军事上应用最多的三个大气窗口，目前都有了高灵敏度的红外探测器产品。在一定程度上，红外探测器的迅速发展是靠军用需求的带动，而与此同时，新型探测器的出现又必然会在很大程度上提高军用红外技术。 红外探测技术的发展使得以往的军事目标伪装方法不再那么奏效，但是，对于现实战场中的军事打击来说，仅仅通过红外探测器发现目标是不够的，必须要对军事目标实施持续的跟踪才能完成制导的终极目标，这时，红外成像跟踪的重要作用就体现出来了。 所谓红外成像技术，就是对景物因温度和发射率不同所形成的红外辐射空间进行分布转换，进而生成图像或视频的的技术。而红外成像跟踪系统则是有机结合图像处理、信息科学、自动控制等相关知识与技巧，实现对运动目标持续跟踪的技术。这种技术的实现必须要有两个基本的功能:其一是对图像信号中的目标进行自动识别的功能；其二是准确获取图像中目标的位置信息。相较于只借助目标辐射强度形成的非成像跟踪系统来说，红外成像跟踪系统获取的目标信息量要丰富、优越得多。此外，该系统还能实现对目标与背景进行鉴别然后选择跟踪，可以轻易地将跟踪精度提升至角秒量级，这就使得包括可见光电视制导导弹与热成像制导导弹在内的军事打击武器，都能对目标上的指定位置实施打击，基本实现了“打鼻子不会碰到嘴”。此外，军事探测与跟踪技术要求的不仅是发现目标并实时跟踪，还要做到的一点便是不被敌方的电子侦察装置发现。而红外成像跟踪系统在工作时并不会向外辐射电磁波，即该系统是采用无源方式工作的，因而不会被侦察装置发现，也不会受敌方干扰装置的影响而不能工作或是不能精确实施跟踪。不过，由于大气对红外辐射的吸收作用，红外成像跟踪设备的工作距离不如雷达远，尤其在浓雾、云层较厚条件下，大气对军事应用的红外波段有着相当高的吸收率，因而，红外成像跟踪系统不能像雷达一样全天候工作。针对这种情况，主流的解决办法是应用“雷达——光电成像组合系统”，充分发挥各自的优势，互相弥补不足之处，这就使得在各种复杂条件下实现对目标实施跟踪的目的得以实现。因此，这种互补体制的跟踪系统成为火控系统的主流是指日可待的，而其主要的产品形式包括了前视红外系统、红外扫描成像仪和红外电视等。 (责任编辑：qin) |