空間群目標的紅外輻射與散射特性研究.pdf

1、在現(xiàn)代，空間環(huán)境中的各種飛行器對軍事和民用都起著越來越重要的作用，而對這些空間目標的識別和探測也將有更大的意義。空間目標的紅外特性是在對其進行探測和識別時的一個重要判斷標準，所以需要進行相關研究。本文以空間目標中的彈頭和誘餌目標為主要對象，研究了目標的自身紅外輻射特性和對背景輻射源的紅外散射特性。本文的主要內容有：
　　1、研究了空間目標的紅外背景輻射源，利用MODIS衛(wèi)星的陸地、海洋和云頂產(chǎn)品數(shù)據(jù)，建立了不同時間地球表面和云頂溫

2、度分布圖及地球表面發(fā)射率分布圖。通過獲得溫度場和發(fā)射率數(shù)據(jù)，便可以建立在3~5μm和8~12μm兩個紅外波段的輻射亮度模型。因為云頂?shù)母叨扔绊懼频男再|，所以建立了云頂高度圖，分析了云頂?shù)母叨确植继卣鳌?br>　　2、地球表面輻射和云頂輻射傳遞到空間目標時，大氣會對其產(chǎn)生衰減，同時大氣自己也會向外發(fā)出輻射，利用MODTRAN計算軟件對這兩部分進行了計算和分析。針對空間目標的特點，利用一種多項式擬合的方法對MODTRAN計算得到的大氣透過

3、率和路徑輻射數(shù)據(jù)進行了處理，得到了其關于觀察角的擬合函數(shù)，從而簡化計算，并更容易編程實現(xiàn)。利用一種大氣透過率的工程算法，獲得云頂?shù)侥繕酥g的透過率。
　　3、確定空間目標接收到的輻射來源，利用目標的節(jié)點熱平衡方程，得到了目標表面的溫度場，建立了其在3~5μm和8~12μm兩個紅外波段的自身紅外輻射場。對分別利用角系數(shù)法和地球面元法計算得到的目標溫度進行了對比。分析了目標在是否有自旋、不同高度、不同目標形狀等情況下的溫度場和紅外輻射

4、場的變化情況。
　　4、為了計算空間目標對太陽、地球和經(jīng)過地球反射的太陽輻射的散射，介紹了一種利用基爾霍夫法近似計算不同材料在紅外波段的雙向反射分布函數(shù)的方法。在此基礎上利用不同方法計算了空間目標對這三種背景在兩個紅外波段的積分散射強度。討論了目標表面為朗伯面和非朗伯面以及目標對不同背景輻射源等情況下的積分散射強度。并把建立的真實地球背景，代入到計算中，使計算更加真實。
　　5、在分析單個目標后，因為彈頭和誘餌是在一起飛行的