蒙皮反射的背景辐射对亚声速飞机红外特征的影响研究（一）：方法.pdf

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1、第44卷第6期红外与激光工程2015年6月InfraredandLaserEngineeringJun．2015VO1．44No．6蒙皮反射的背景辐射对亚声速飞机红外特征的影响研究(一)：方法黄伟，吉洪湖(南京航空航天大学能源与动力学院，江苏省航空动力系统重点实验室，江苏南京210016)摘要：基于CFD计算得到的流场、温度场结果和Modtran计算得到了环境辐射数据，建立了典型背景下的飞行器红外辐射特征计算模型。计算中考虑了波段、季节、发射率和双向反射函数等因素。通过地面试验数据，对计算方法进行了验证，计算值与试验数据吻合较好。该模型为更准确地分析飞行器的红外辐射特征，以及更合

2、理地评价红外抑制措施的抑制效果提供了方法和工具。关键词：红外辐射；飞机；背景辐射；双向反射分布函数中图分类号：TN219；V218文献标志码：A文章编号：1007—2276(20l5)06一l699—05Efectofreflectedbackgroundradiationbyskinoninfraredsignatureofsubsonicaircraft(I)：methodologyHuangWei，JiHonghu(JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystem，ColegeofEnergyandPowerEnginee

3、ringNanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：BasedontheflowfieldandtemperaturefieldresultscalculatedbyCFDcodeandtheenvironmentdatacalculatedbyMod~an，thecalculationmodeloftheinfraredradiationsignatureofaircraftundertypicalbackgroundwasestablished．Thefactorsoft

4、hewaveband，season，emissivityandbidirectionalreflectancedistributionfunctionwerecalculated．Thecalculationmethodwasverifiedthroughagroundtestdata．andthecalculationdataisingoodagreementwiththeexperimentaldata．Tl1ismodelCanprovideamethodandtoolformoreaccurateanalysisofaircraftSinfraredradiationsi

5、gnatureandmorereasonableevaluationofinfraredsuppressionmethods．Keywords：infraredradiation；aircraft；backgroundradiation；BRDF收稿日期：2014—10—08；修订日期：2014—11—23基金项目：航空科学基金(20132752039)作者简介：黄伟(1983一)，男，博士后，主要从事红外隐身方面的研究。Email：hw_one@163．com7O0红外与激光工程第44卷0引言随着红外制导武器以及红外探测系统的迅猛发展，军用飞机甚至民航飞机的安全都受到了严重的威

6、胁[11。出于隐身考虑，当前的飞机、直升机甚至导图l计算域和边界条件弹在设计的初始阶段就需要对其红外特征进行仿真Fig．1Computationdomainandboundaryconditions分析，以降低其红外辐射【21。近年来。研究人员侧重对飞机等空中目标的自1．2飞机总的红外辐射计算身红外辐射以及采用隐身措施的红外抑制效果开展考虑环境辐射的飞机总的红外光谱辐射强度如研究【3-61，在研究中忽略了蒙皮反射的环境辐射对飞公式(1)所示：f础retlt~treflect机红外特征的影响，并认为降低蒙皮发射率可获得，^(o)=，^(D)+un^(D)+，～^，，(口)+，舯nd

7、I^(D)(1)显著的红外抑制效果。实际上，探测器接收到的辐射式中：．为飞机总红外辐射强度(量纲为W／(sr·m))，能量除了包括飞机的自身辐射外．还包括机身对周，为飞机自身红外辐射强度；为反射的太阳红围环境背景辐射的反射辐射。关于背景辐射对空中外辐射强度；，为反射的大气红外辐射强目标红外辐射特征的影响也有相关研究[7-8]，但计算．模型往往简化较大，忽略了较多的因素，如发动机排度；，=，为反射的地面红外辐射强度；D为辐射方气系统热喷流辐射、发射率光谱特性、蒙皮的双向反向或观测方