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水下航行器熱尾流目標海平面探測紅外成像仿真
張昊春; 曲博巖; 金亮; 馬超 哈爾濱工業大學能源科學與工程學院; 黑龍江哈爾濱150001
關鍵詞：紅外探測 建模仿真 輻射亮度 噪聲
摘要：紅外成像是探測水下航行器海平面熱尾流目標的重要方法。采用建模仿真的方法,基于尾流區海平面溫度分布特征,結合三維坐標變換和投影映射方法實現熱尾流目標的紅外成像仿真過程,得到在相同探測條件下熱尾流的輻射能量隨波段的分布,以及不同探測方位角與高度下熱尾流在像平面內的形態及紅外輻射亮度的變化規律。論證了噪聲對典型工況條件的熱尾流與背景海面的對比度和清晰度,以及熱尾流目標的探測和識別難度的影響。仿真結果表明:相同探測條件下,熱尾流在8 μm~12 μm波段的輻射能量遠遠大于3 μm~5 μm波段;隨著探測高度的增加,熱尾流區域的紅外輻射觀測亮度逐漸減小;探測路徑長度一定時,探測天頂角增大,熱尾流紅外輻射觀測亮度減小,并且熱尾流在像平面內所占區域逐漸減小。
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