空中復(fù)雜目標(biāo)散射計(jì)算方法研究.pdf

1、分析求解空中目標(biāo)的光學(xué)散射特性，一直以來是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一，并且提出了多種求解方法，這些方法廣泛應(yīng)用在目標(biāo)追蹤、目標(biāo)特征提取識別以及空中監(jiān)控等軍事和民事領(lǐng)域。目前主流的仿真分析算法在對空中目標(biāo)散射特性進(jìn)行研究時，存在忽略復(fù)雜目標(biāo)的間接輻射信息的計(jì)算以及求解模型計(jì)算速度較慢等問題，針對以上存在的問題，本文通過以下工作進(jìn)行改進(jìn)求解:
　　首先，本文對空中目標(biāo)在自然背景輻射條件下受到的輻射源進(jìn)行分析，由此引入光學(xué)系統(tǒng)中雜散輻

2、射的概念，并且分析了雜散輻射在空中目標(biāo)散射產(chǎn)生的原因。
　　其次，本文針對主流空中目標(biāo)散射信息求解方法在求解由目標(biāo)復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的雜散輻射信息的不足，提出基于典型目標(biāo)的三維面元模型使用光線追跡求解，并且采用Kd-tree(k-dimensional tree)對目標(biāo)面元建立空間分割描述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加速計(jì)算，同時使用MODTRAN大氣傳輸模型模擬計(jì)算自然環(huán)境下目標(biāo)表面的入射光信息，然后帶入五參數(shù)BRDF(bidirectional ref

3、lectance distribution function)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算獲得復(fù)雜目標(biāo)在天地背景輻射下的自然光輻射的散射信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表明本文方法對目標(biāo)光學(xué)探測、識別和導(dǎo)彈制導(dǎo)等方面的研究具有很高的應(yīng)用參考價值。
　　最后，本文基于OPENGL和VS2008設(shè)計(jì)了“空中目標(biāo)散射特性計(jì)算分析軟件”，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加目標(biāo)表面氣動溫度場的輻射因素，使用流體分析軟件FLUENT計(jì)算氣動溫度，根據(jù)實(shí)例計(jì)算結(jié)果對比增添目標(biāo)表面溫度場輻射