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基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测

张士成 杨立 石恒

张士成, 杨立, 石恒. 基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1450-1455.
引用本文: 张士成, 杨立, 石恒. 基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1450-1455.
Zhang Shicheng, Yang Li, Shi Heng. Infrared characterization and detection of ship wake based on ray tracing method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(5): 1450-1455.
Citation: Zhang Shicheng, Yang Li, Shi Heng. Infrared characterization and detection of ship wake based on ray tracing method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(5): 1450-1455.

基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测

详细信息
    作者简介:

    张士成(1984-),男,博士,主要从事目标红外特征及探测的研究。Email:schzhang@yahoo.com

  • 中图分类号: TK124

Infrared characterization and detection of ship wake based on ray tracing method

  • 摘要: 舰船驶过海面后会形成一条长度可达数千米且持续很长时间的尾迹区。这种显著特征为利用尾迹波的红外特征来探测舰船提供了依据。从舰船尾迹区特点出发,实现了尾迹波的可视化仿真。在Cook-Torrance光照模型的基础上建立了适用于舰船尾迹波的红外成像模型。采用射线跟踪算法,并综合考虑太阳辐射、天空背景辐射和大气传输等环境因素的影响,得到了不同探测条件下舰船尾迹波的红外成像特征。结果表明:俯仰角较小时海面整体较暗,舰船尾迹波特征明显;俯仰角较大时海面整体较亮,舰船尾迹波特征减弱;开尔文尾迹的成像特征受气温变化影响较小,湍流尾迹在低俯仰角低气温时为一条暗带,高气温时为一条亮带;海面风速增加,开尔文尾迹最终会无法分辨,湍流尾迹成为唯一可识别的舰船尾迹波特征。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-11
  • 修回日期:  2014-10-20
  • 刊出日期:  2015-05-25

基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测

    作者简介:

    张士成(1984-),男,博士,主要从事目标红外特征及探测的研究。Email:schzhang@yahoo.com

  • 中图分类号: TK124

摘要: 舰船驶过海面后会形成一条长度可达数千米且持续很长时间的尾迹区。这种显著特征为利用尾迹波的红外特征来探测舰船提供了依据。从舰船尾迹区特点出发,实现了尾迹波的可视化仿真。在Cook-Torrance光照模型的基础上建立了适用于舰船尾迹波的红外成像模型。采用射线跟踪算法,并综合考虑太阳辐射、天空背景辐射和大气传输等环境因素的影响,得到了不同探测条件下舰船尾迹波的红外成像特征。结果表明:俯仰角较小时海面整体较暗,舰船尾迹波特征明显;俯仰角较大时海面整体较亮,舰船尾迹波特征减弱;开尔文尾迹的成像特征受气温变化影响较小,湍流尾迹在低俯仰角低气温时为一条暗带,高气温时为一条亮带;海面风速增加,开尔文尾迹最终会无法分辨,湍流尾迹成为唯一可识别的舰船尾迹波特征。

English Abstract

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