红外与激光工程
2021, 50(12): 20210161
1 中国洛阳电子装备试验中心，河南 洛阳 471003
2 哈尔滨工业大学 工信部空天热物理重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
建立了一种包含蒙皮和尾焰的空中目标红外辐射成像GPU并行计算方法。采用SLG模型计算尾焰辐射气体的红外特性，采用LOS方法求解尾焰红外辐射传输方程，根据本体与三维尾焰的成像几何关系，采用正向光线追迹方法计算蒙皮辐射成像，采用反向光线追迹方法计算尾焰辐射成像，建立了目标投影算法，并在蒙皮投影计算模块和尾焰辐射计算模块采用CUDA并行提高计算速度，实现了探测器入瞳处目标红外光谱图像的快速计算。结果表明：投影成像算法可准确生成设定条件下的目标图像，目标红外图像辐射分布与温度分布一致，尾焰辐射强度计算结果与实验结果符合较好，CUDA并行算法可有效提高程序的计算效率，当计算量较大时，蒙皮投影模块的计算加速可达百倍以上。
红外辐射 空中目标 图像仿真 CUDA并行计算 infrared radiation aerial target image simulation CUDA parallel compute 红外与激光工程
2020, 49(4): 0404003
中国洛阳电子装备试验中心, 河南 洛阳 471003
基于近红外H2O的吸收光谱,开发了一种同时测量高速气流温度、速度及H2O摩尔分数等参数的方法并在超声速燃烧场中开展了应用研究,分析了超声速燃烧场中存在的现象及规律。基于扫描波长调制光谱技术,利用两条H2O吸收谱线在超燃直连台隔离段和扩张段中开展了实验研究,实现了多参数的同时测量。燃烧室点火后:隔离段内无激波时,气流速度、温度、压强和H2O摩尔分数测量值与预测值基本吻合,相对偏差分别小于3.0%、7.2%、8.2%和3.9%;有激波时,气体速度、温度、H2O摩尔分数和压力都发生了明显变化,空气质量流量均值变化不明显,但波动明显增大。实验结果表明,基于波长调制光谱的传感器具有重要的工程应用价值。
光谱学 高速气流 超声速燃烧场 波长调制光谱 气体参数
中国人民解放军63892部队， 河南 洛阳 471003
根据导弹蒙皮温度场气动加热、辐射换热和内部导热耦合作用机理，对导弹蒙皮温度场进行数值计算，分析了飞行速度和环境温度对导弹蒙皮温度的影响关系，建立简化模型模拟了非稳态条件下蒙皮温度变化，并与稳态计算结果比对分析。结果表明：导弹蒙皮温度与导弹马赫数的平方、环境温度有良好的线性关系；环境温度以 0.5 K/s速率降低时 5s后导弹蒙皮简化模型非稳态计算结果与稳态计算结果有约 2.4 K的差异。
气动加热 导弹蒙皮温度场 非稳态 aerodynamic heating missile temperature field unsteady
中国人民解放军63892部队， 河南 洛阳 471003
非均匀性是焦平面红外成像设备的固有特性，影响成像质量。介绍了非均匀性产生的原因、校正方法及校正残差的描述方法。从理论上分析计算了不同校正方法的校正残差及其变化规律。并针对某 VOx非制冷热像仪实测图像数据计算了不同校正方法、不同温度下的校正残差大小，得出在使用单点校正方法测量时尽量将校正温度点选在测量对象温度(等效黑体温度)分布的中间位置及使用两点校正时校正温度尽量设置在测量对象温度区域(等效黑体温度)两侧的结论。
红外成像 非均匀性 校正方法 校正残差 IR imaging nonuniformity correction method residual fixed pattern noise
中国人民解放军63892部队, 河南 洛阳 471003
仿真试验中, 目标辐射特性计算精度影响红外成像设备作用距离的测试精度, 反射辐射是目标辐射特性的重要组成部分, 针对空中目标的反射辐射特性进行建模并给出了工程计算方法, 该方法考虑了空中目标反射天空背景辐射、反射太阳直射辐射、反射地面背景辐射。针对某空中目标进行了理论计算, 并与实测数据进行了对比, 结果表明该方法精度较高。
空中目标 反射辐射 红外辐射特性 工程算法 air-target infrared reflected radiation infrared radiation characteristic engineering arithmetic
中国人民解放军 63892部队, 河南 洛阳 471003
阐述了红外侦察告警设备作用距离等效折算的重要性及常见方法, 推导了不同气象条件下基于飞机目标表观辐射亮度、目标背景表观辐射亮度差的红外辐射等效折算公式, 并对其中的假设近似进行了修正计算。通过折算表明: 折算后的图像与参考实测图像从灰度分布与变化趋势一致性上符合较好, 证明了提出的红外辐射等效折算方法的合理性。
作用距离 红外辐射 表观辐射亮度 等效折算 灰度分布 灰度差 warning distance infrared radiation apparent infrared luminance gray distributing difference of gray
1 国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
2 中国人民解放军63880部队， 河南 洛阳 471003
讨论了化学激光器产生激光的粒子数反转条件，给出了化学激光器反转粒子数浓度差随J值的变化情况。指出对于某一振动态存在截止波长量子数J0和最大光谱跃迁量子数Jm。通过化学激光器增益系数与光腔静温T和下上能级粒子数质量分数比Nx关系仿真计算分析，提出结合激光器光谱测量结果计算J0、Jm与光腔静温T和下上能级粒子数质量分数比Nx变化关系交点以实现化学激光器运转状态诊断的方法。结合实际HF化学激光器的光谱测试结果，给出了化学激光器光腔静温和下上能级粒子质量分数比。
激光器 化学激光器 光谱测量 光腔静温 激光与光电子学进展
2011, 48(9): 091401
基于红外设备外场试验可以获得很多系统参量，提出红外成像系统效应仿真应基于设备外场试验参量进行.分析了红外成像系统的像差效应、离焦效应、空间积分效应和噪声分布，分别就红外成像系统的光学系统效应和探测器效应进行了仿真.结合红外系统试验参量给出了红外成像系统效应仿真结果.
红外成像系统 光学系统效应 探测器效应 系统仿真 infrared imaging system optic system effect detector effect system simulation
中国人民解放军63892部队,河南,洛阳,471003
提出利用Karhunen Loeve变换(K-L变换)识别旋转畸变目标的方法.利用K-L变换法对不同旋转目标进行处理得到不同特征值,取前两个最大的特征值所对应的特征向量分别进行滤波器编码,把得到的匹配滤波器分别加载到VLC相关器上进行光路识别.针对两个滤波器产生的相关峰值曲线波动性较大的缺点,采用线性叠加法进行改进.实验结果表明,该方法使峰值的波动性得到降低.
光学相关识别 K-L变换 特征值 特征向量 相关峰值
