飞行器红外隐身性能评估系统研究
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红外隐身已成为新一代战机必须具备的重要性能和显著特征,不管是在隐身飞机的设计定型阶段,还是在生产、使用阶段,对新一代战机红外隐身性能的评估都是必不可少的。针对这一需求,本文研发了一种便携式飞行器红外隐身性能评估系统。系统设计过程中完成了三方面主要工作:首先对飞行器红外隐身性能评估指标和方法进行了研究。确定了红外隐身性能评估指标包括辐射温差、斑点暴露尺寸、探测概率、能见距离和隐身效率,根据评估指标确定了基于红外成像系统的隐身性能评估方法和评估流程;然后搭建了原理样机。本文以8~14μm的长波红外隐身性能评估为例,根据评估方法和流程,确定了便携式飞行器红外隐身性能评估系统的原理和组成,对硬件系统的各功能模块从选型、实现方式等方面进行了阐述,并对系统软件进行了设计;最后对试制的原理样机进行了标定实验和功能验证实验。标定实验包括辐射温度标定和最小可分辨温差标定,并利用飞行器仿造目标进行了功能验证实验,计算了各项评估指标,确定了飞行器仿造目标的隐身效率,并对隐身性能评估结果的各影响因素作了分析。通过本文的研究确定了选取的评估指标的合理性,以及评估方法和评估装置的可行性,为飞行器及其他伪装目标红外隐身性能评估的进一步研究提供了重要参考。
摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
1 绪论 | 第7-12页 |
1.1 课题的研究背景和意义 | 第7-8页 |
1.2 飞行器红外隐身性能评估的国内外现状 | 第8-10页 |
1.3 课题的研究内容 | 第10-12页 |
2 飞行器红外隐身性能评估系统原理 | 第12-30页 |
2.1 飞行器红外辐射特性 | 第12-16页 |
2.1.1 飞行器喷管辐射特性 | 第12-14页 |
2.1.2 飞行器蒙皮辐射特性 | 第14-15页 |
2.1.3 飞行器热喷流辐射特性 | 第15-16页 |
2.2 飞行器红外隐身性能评估指标 | 第16-22页 |
2.2.1 辐射温差 | 第16-19页 |
2.2.2 斑点暴露尺寸 | 第19-20页 |
2.2.3 红外能见距离 | 第20-21页 |
2.2.4 探测概率 | 第21-22页 |
2.2.5 隐身效率 | 第22页 |
2.3 飞行器红外隐身性能评估系统标定 | 第22-25页 |
2.3.1 辐射温度标定 | 第22-23页 |
2.3.2 MRTD标定 | 第23-25页 |
2.4 飞行器红外隐身性能评估流程 | 第25-27页 |
2.5 飞行器红外隐身性能评估系统设计指标 | 第27-28页 |
2.6 本章小结 | 第28-30页 |
3 飞行器红外隐身性能评估系统硬件设计 | 第30-40页 |
3.1 系统组成和功能 | 第30-31页 |
3.2 硬件各模块功能及实现 | 第31-39页 |
3.2.1 可见光视频采集模块 | 第31-32页 |
3.2.2 红外视频采集模块 | 第32-33页 |
3.2.3 数据采集模块 | 第33-34页 |
3.2.4 数据处理模块 | 第34-37页 |
3.2.5 电源管理模块 | 第37-39页 |
3.3 本章小结 | 第39-40页 |
4 飞行器红外隐身性能评估系统软件设计 | 第40-49页 |
4.1 软件总体框架 | 第40-41页 |
4.2 软件功能设计 | 第41-43页 |
4.2.1 图像预览功能设计 | 第41-42页 |
4.2.2 隐身性能评估功能设计 | 第42-43页 |
4.3 软件各模块功能及实现 | 第43-48页 |
4.3.1 图像的采集与显示 | 第43-45页 |
4.3.2 辐射温差 | 第45页 |
4.3.3 光斑暴露尺寸 | 第45-46页 |
4.3.4 红外能见距离 | 第46-47页 |
4.3.5 探测概率 | 第47-48页 |
4.4 本章小结 | 第48-49页 |
5 实验验证与评估结果分析 | 第49-63页 |
5.1 系统标定实验 | 第49-51页 |
5.1.1 辐射温度实验 | 第49-50页 |
5.1.2 MRTD计算 | 第50-51页 |
5.2 功能验证实验 | 第51-58页 |
5.2.1 飞行器仿造目标的红外隐身性能评估 | 第51-56页 |
5.2.2 模拟探测器下目标的红外隐身性能评估 | 第56-58页 |
5.3 红外隐身性能评估结果的影响因素分析 | 第58-62页 |
5.3.1 探测距离对探测概率的影响 | 第58-59页 |
5.3.2 辐射温差对探测概率的影响 | 第59页 |
5.3.3 辐射温差对能见距离的影响 | 第59-60页 |
5.3.4 最小尺寸对能见距离的影响 | 第60-61页 |
5.3.5 最小尺寸对探测概率的影响 | 第61-62页 |
5.4 本章小结 | 第62-63页 |
6 总结与展望 | 第63-65页 |
6.1 工作总结 | 第63-64页 |
6.2 展望 | 第64-65页 |
致谢 | 第65-66页 |
参考文献 | 第66-70页 |
附录 | 第70页 |
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