深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真方法研究.pdf

1、在研究深空目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別算法時(shí)，需用大量不同想定下的紅外圖像進(jìn)行反復(fù)測(cè)試和評(píng)估。然而，由于飛行實(shí)驗(yàn)受諸多條件限制，很難取得足夠的樣本數(shù)據(jù)。為此，深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為解決此類(lèi)問(wèn)題提供了一種有效的途徑。
　　本文研究了深空目標(biāo)的紅外成像原理，設(shè)計(jì)了紅外仿真流程，實(shí)現(xiàn)了深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真系統(tǒng)，生成了深空目標(biāo)的紅外圖像仿真圖像，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)評(píng)估。
　　依據(jù)能量守恒和角動(dòng)量守恒物理定律，提出了目標(biāo)中段飛行軌道的

2、遞推計(jì)算方法，給定初始條件，可以遞推得到整個(gè)目標(biāo)中段飛行軌道;在計(jì)算攔截器軌道時(shí)，應(yīng)用遞推法計(jì)算軌道調(diào)整和姿態(tài)調(diào)整對(duì)軌道的影響。針對(duì)典型的目標(biāo)中段飛行軌道，將遞推法與經(jīng)典計(jì)算方法進(jìn)行了比較，從而驗(yàn)證了遞推法的實(shí)時(shí)性和精度，為實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真提供了算法保障。
　　采用有限體積法計(jì)算目標(biāo)表面的溫度場(chǎng)，進(jìn)而建立了目標(biāo)表面的紅外輻射模型，并針對(duì)點(diǎn)目標(biāo)的簡(jiǎn)化計(jì)算進(jìn)行討論。建立了地日系統(tǒng)，并計(jì)算了當(dāng)目標(biāo)軌道跨越太陽(yáng)照射區(qū)和陰影區(qū)時(shí)的紅外輻射變化

3、情況;利用IRASPSC紅外星表，對(duì)天球進(jìn)行四叉樹(shù)空間組織，實(shí)現(xiàn)了較大數(shù)量天體的實(shí)時(shí)紅外成像生成，得到了較為精確的深空紅外背景。
　　對(duì)紅外探測(cè)器進(jìn)行了傳感器仿真，給出了層次化成像模型，分別實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)與星空的拖尾效果、紅外圖像的模糊效果、彌散效果、紅外探測(cè)器的盲元以及噪聲的仿真;建立了隨機(jī)噪聲和Perlin噪聲混合的噪聲模型，產(chǎn)生較為真實(shí)的紅外噪聲圖像，并將整個(gè)過(guò)程使用GPU實(shí)現(xiàn);根據(jù)紅外探測(cè)器的參考圖，對(duì)生成的紅外圖像選取了直方