隱身飛機尾焰紅外探測仿真技術研究.pdf

1、由于越來越多的隱身飛機采用多種隱身技術并可以實現(xiàn)超音速巡航，當前大多數(shù)雷達對其防衛(wèi)措施十分有限。若能用紅外探測系統(tǒng)對隱身飛機進行探測和預警，那么為對隱身飛機采取反制手段提供重要依據(jù)。高溫尾焰不僅是隱身飛機的主要紅外輻射源，而且它的光譜分布比較獨特，是紅外隱身首先考慮的對象，因此對其研究具有重要意義。
　　本文以F-22尾噴管為模型進行建模和仿真，對隱身飛機尾焰紅外探測相關技術進行了研究，為臨近空間平臺對隱身飛機尾焰進行紅外探測與跟

2、蹤提供了理論與技術基礎。具體研究工作內(nèi)容如下：
　　（1）對隱身飛機尾焰的紅外輻射強度分析。利用GAMBIT對尾噴管建立幾何模型，并通過網(wǎng)格劃分對尾焰流場計算域進行離散化處理，然后利用FLUENT仿真得到尾焰流場的溫度、壓強等數(shù)據(jù)。鑒于尾焰流場溫度、壓強等分布不均勻特點且其紅外輻射的光譜選擇性，采用C-G譜線近似法，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)，對尾焰流場結合視線方向和射流方向進行分層。用均勻氣體紅外輻射強度的計算方法計算每一層氣柱的紅外光譜透過

3、率，然后分析不同隱身措施的影響，計算出隱身飛機尾焰在不同探測視角下的紅外輻射強度。
　?。?）分析紅外輻射特性、大氣傳輸衰減和探測系統(tǒng)性能參數(shù)對紅外探測系統(tǒng)作用距離的影響。其中對于最為復雜的大氣傳輸?shù)挠绊懀怯嬎闾綔y距離的難點，雖然MODTRAN計算大氣透過率模擬結果比較精確，但難以調(diào)用。本文通過編程將MODTRAN軟件計算大氣透過率與紅外系統(tǒng)作用距離改進計算模型結合起來，采用逐步逼近法，計算了地基、空基和臨近空間基不同探測平臺對

4、隱身飛機尾焰的紅外探測作用距離，分析出了臨近空間對隱身飛機尾焰的探測優(yōu)勢。
　?。?）鑒于臨近空間的探測優(yōu)勢，利用臨近空間基雙探測器對隱身飛機尾焰進行探測。通過自適應濾波預測方法實現(xiàn)方位數(shù)據(jù)對齊，用探測器與目標方位形成的兩條射線的異面公垂線與射線的交點作為目標的估計值，達到方位定位目標。通過定位距離以及尾焰輻射強度的函數(shù)擬合，得出隱身飛機理論識別模型。
　　（4）最后，為了對隱身飛機尾焰進行紅外探測仿真分析更加便捷，利用上述