[發(fā)明專利]一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611268829.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN106772682B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煨?/a>;王鳳林;姚守悝;李歡;楊柳;周燦新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V13/00
• 分類號(hào): G01V13/00;G01V8/10
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 李智

1.一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)建立動(dòng)目標(biāo)的三維幾何模型；

(2)對(duì)動(dòng)目標(biāo)的三維幾何模型建立動(dòng)目標(biāo)溫度分布模型；

(3)建立探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)目標(biāo)在大氣層內(nèi)的紅外輻射傳輸模型；

(4)利用已建的動(dòng)目標(biāo)溫度分布模型和紅外輻射傳輸模型構(gòu)建目標(biāo)像方輻射能量模型；

(5)仿真目標(biāo)紅外探測(cè)成像，仿真過(guò)程中利用目標(biāo)像方輻射能量模型計(jì)算得到目標(biāo)像方的輻射亮度；

(6)依據(jù)仿真成像大小判定目標(biāo)是點(diǎn)目標(biāo)或面目標(biāo)；

(7)根據(jù)目標(biāo)像方的輻射亮度，按照點(diǎn)目標(biāo)或面目標(biāo)分別繪制相應(yīng)的輻射光譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法，其特征在于，所述步驟(4)目標(biāo)像方輻射能量模型的構(gòu)建過(guò)程為：

(41)根據(jù)物方溫度分布模型構(gòu)建目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式L_b(T)：

在波段λ₁～λ₂，動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)的輻射亮度為：

Lb(T)=∫λ2λ11.1910×108λ5·1e14388λT-1dλ,]]>

其中，λ為波長(zhǎng)，T為動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)的溫度；

(42)在目標(biāo)物方的輻射特性表達(dá)式的基礎(chǔ)上考慮大氣衰減構(gòu)建在目標(biāo)像方的輻射特性表達(dá)式L(T)：

L(T)＝ε·ρ·L_b(T)+L_r，

其中，ε為目標(biāo)表面材料的紅外發(fā)射率，ρ為大氣透過(guò)率，L_r為大氣路徑程輻射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法，其特征在于，所述步驟(2)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：

首先采集動(dòng)目標(biāo)不同區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)，針對(duì)不同區(qū)域?qū)ζ錅囟葦?shù)據(jù)進(jìn)行插值擬合處理，得到各區(qū)域內(nèi)隨空間位置變化的溫度分布函數(shù)，建立動(dòng)目標(biāo)溫度分布模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法，其特征在于，所述步驟(3)中系統(tǒng)觀測(cè)動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射傳輸模型具體分為兩類：測(cè)量系統(tǒng)位于大氣層內(nèi)；測(cè)量系統(tǒng)位于大氣層外。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射光譜特性仿真分析方法，其特征在于，所述步驟(3)分為以下子步驟：

(31)由探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射傳輸模型確定輻射傳輸路徑穿過(guò)大氣的路程長(zhǎng)度；大氣層最高高度、地球半徑、紅外波段、目標(biāo)高度；地球半徑為目標(biāo)所處緯度處的半徑值；

(32)輸入以上參數(shù)到大氣傳輸軟件獲得大氣層內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)觀測(cè)大氣層內(nèi)目標(biāo)在相應(yīng)觀測(cè)條件下的大氣透過(guò)率ρ和大氣路徑程輻射L_r。