介绍了常规测温方法和三波段海面红外热成像测温方法的原理,采用这两种方法分别求解海面温度,对比分析了在不同观测方向和红外热像仪精度下两种方法的精度。结果表明:三波段海面红外热成像测温方法能消除海面发射率误差对精度的影响。当红外热像仪精度为±0.25 K时,测得海面温度的偏差基本小于0.5 K,精度较高。提高红外热像仪精度可有效提高三波段海面红外热成像测温方法的精度。当观测方向天顶角为70°~85°时,常规测温方法测得的海面温度偏差远高于三波段海面红外热成像测温方法,此时必须采用三波段海面红外热成像测温方法。

基于表面测温的多区域交界面形状的识别研究是红外无损检测技术从定性到定量发展的理论基础。针对多区域交界面形状的常用识别算法受测量误差和测点数目影响相对较大或算法构造相对困难的问题，在改进的一维修正算法和分散模糊推理算法的基础上，提出识别多区域交界面形状的一维加权法，并对两种材料的管壁交界面形状的识别问题进行了研究。讨论了管壁交界面形状初始假设、检测表面测量误差以及测点数目等因素对一维加权法识别结果的影响。数值算例证明了一维加权法的有效性和高效性。

基于表面测温的管内流量及温度识别问题在红外无损检测领域还处于起步阶段, 是目前红外无损检测技术从定性向定量发展的关键理论基础。针对目前流量识别结果较温度识别结果差和基于最小二乘拟合的识别方法精度有限的问题, 使用Gnielinski关联式建立管道充分发展段的一维传热模型, 并采用Levenberg-Marquardt(L-M)算法根据表面检测温度进行管内流体流量及温度的识别。通过理论推导和具体算例得, 待识别参数的相对识别误差值与参数灵敏度最大值和参数真实值乘积的绝对值成反比关系, 含测温误差的温度分布与基于最小二乘拟合得到的温度分布之间的方差不等于测温误差标准偏差的平方与测温点个数的乘积, 同时提出了基于表面测温等方差拟合的管内流量及温度的识别方法。数值实验证明该方法在存在测温误差时仍可以精确识别出管内流量及温度。

近年来正弦规律加热已经广泛应用于缺陷故障的红外诊断,因此,研究正弦规律加热条件下含有缺陷的试件的温度场响应显得尤为重要.以常见的缺陷故障种类--沉孔型缺陷为例,首次系统、详细地讨论了正弦规律加热的幅度、频率、初始相位角、平移因子等因素和热流的不同施加面以及不同试件材料对检测表面的温度场响应参数的影响,对下一步的缺陷识别与诊断具有重要的参考价值.

研究了舰船红外特征的实时动态模拟,在单个面元模型的基础上利用状态空间法的思想对面元进一步分层,建立了面元的多层传热模型,并采用面向对象方法的技术进行了编程,给出了较为简捷、计算精度较高的计算方法,模拟的舰船表面瞬时温度随时间的变化与实测结果一致,能满足实时动态模拟的需要.这对提高舰船的红外对抗能力和生存能力等都有重要意义,对舰船的红外隐身设计也有一定的指导意义.