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天基空间目标红外动态辐射特性建模与仿真

汪洪源 陈赟

汪洪源, 陈赟. 天基空间目标红外动态辐射特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 504002-0504002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0504002
引用本文: 汪洪源, 陈赟. 天基空间目标红外动态辐射特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 504002-0504002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0504002
Wang Hongyuan, Chen Yun. Modeling and simulation of infrared dynamic characteristics of space-based space targets[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 504002-0504002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0504002
Citation: Wang Hongyuan, Chen Yun. Modeling and simulation of infrared dynamic characteristics of space-based space targets[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 504002-0504002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0504002

天基空间目标红外动态辐射特性建模与仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0504002
基金项目: 

航天支撑基金(JZ20140151);中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.NSRIF.2014042)

详细信息
    作者简介:

    汪洪源(1975-),男,副教授,博士,主要从事光学成像系统建模、仿真、测试与评估方面的研究。Email:fountainhy@hit.edu.cn

  • 中图分类号: O432.1;O434.11

Modeling and simulation of infrared dynamic characteristics of space-based space targets

  • 摘要: 提出了一种空间目标红外动态辐射特性的建模方法。目标红外辐射包括自身发射辐射和对背景的反射辐射。根据目标与背景特征建立了空间目标辐射特性的物理模型。基于表面材料属性对目标表面进行区域与面元划分,根据能量守恒定律,利用目标在宇宙空间的热平衡方程建立了空间目标自身红外辐射特性的数学模型。同时,引入双向反射分布函数模型描述目标表面面元的反射特性,将目标所有面元反射分量叠加建立了目标红外反射特性的数学模型。最后,构建目标本体坐标系,通过坐标变换确定目标、背景辐射源与探测器的相对位置关系。根据给定的轨道参数、目标几何尺寸和表面物性参数仿真获得空间目标在轨红外特性。计算结果验证了模型的有效性,为空间目标的红外探测与识别提供参考数据。
  • [1] Wu Xiaodi, Huang Chaochao, Wang Yicheng, et al. Influence of physical parameters of solar panels on infrared feature of a satellite[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 1962-1966. (in Chinese)吴晓迪, 黄超超, 王一程, 等. 太阳翼物性参数对卫星红外特性的影响[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1962-1966.
    [2] Wu Xiaodi, Huang Chaochao, Wang Yicheng, et al. Influence of satellite surface scattering on its temperature and infrared feature[J]. Laser Infrared, 2013, 43(7): 753-756. (in Chinese)吴晓迪, 黄超超, 王一程, 等. 卫星表面散射对其温度及红外特征的影响[J]. 激光与红外, 2013, 43(7): 753-756.
    [3] Wu Xiaodi, Huang Chaochao, Ling Yongshun, et al. Surface temperature and infrared feature of a satellite[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(5): 805-810.
    [4] Li Yang, Zhao Fei, Zhang Zhiyong, et al. Infrared imaging simulation of taper target in the space[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(2): 309-314. (in Chinese)李阳, 赵菲, 张志勇,等.空间锥形目标的红外成像仿真[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(2): 309-314.
    [5] Wang Ying, Lai Xiaoyi, Huang Jianming, et al. Infrared radiation analysis of space target based onSinda/G and Matlab[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(5): 1113-1118. (in Chinese)王盈, 来霄毅, 黄建明, 等. 基于Sinda/G和Matlab的空间目标红外辐射特性分析[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(5): 1113-1118.
    [6] Han Yuge, Xuan Yimin. Infrared feature of the satellite[J]. Infrared and Laser Engineering, 2005, 34(1): 34-37. (in Chinese)韩玉阁, 宣益民. 卫星的红外辐射特征研究[J]. 红外与激光工程, 2005, 34(1): 34-37.
    [7] Kong Xiangcheng,Liao Shouyi,Su Delun, et al. Numerical simulation of the space target surface temperature filed based on Sinda/Fluint[J]. Infrared Technology, 2012, 34(10): 1113-1118. (in Chinese)孔祥成, 廖守亿, 苏德伦, 等. 基于Sinda/Fluint的空间目标温度场数值仿真[J]. 红外技术, 2012, 34(10): 1113-1118.
    [8] Li Yingjie, Lv Xiangyin, Yang Hua. Theoretical calculation of infrared radiation of space target[J]. Infrared, 2010, 31(2): 39-43. (in Chinese)李颖杰, 吕相银, 杨华. 空间目标的红外辐射理论计算[J]. 红外, 2010, 31(2): 39-43.
    [9] Nicodemus F E. Reflectance, nomenclature and directional reflectance and emissivity[J]. Applied Optics, 1970, 9(6):1474-1475.
  • [1] 武永见, 杨大伟, 孙欣, 刘涌, 胡永力.  空间光学遥感器精密次镜调整机构设计及试验 . 红外与激光工程, 2023, 52(4): 20220635-1-20220635-7. doi: 10.3788/IRLA20220635
    [2] 于鲲, 郭彪, 丛明煜.  空间目标临边探测背景红外成像建模与图像仿真 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 904005-0904005(10). doi: 10.3788/IRLA201948.0904005
    [3] 陈博, 穆磊, 张彪, 许传龙.  地形条件对空间目标细致光谱辐射特性的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1213003-1213003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1213003
    [4] 陈杉杉, 张合, 徐孝彬.  脉冲激光周向探测地面目标捕获建模与仿真 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 206001-0206001(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0206001
    [5] 陈川, 易维宁, 崔文煜.  基于参考源的空间目标红外辐射特性测量 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 804004-0804004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0804004
    [6] 李伟, 邵利民, 李树军, 周红进.  水面舰艇8~12μm波段红外辐射建模与实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 204001-0204001(4). doi: 10.3788/IRLA201746.0204001
    [7] 李文豪, 刘朝晖, 穆 猷, 梁冬生, 杨蕊.  基于辐射散热的空间目标红外特性建模与研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 604003-0604003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0604003
    [8] 郑耀辉, 阮萍, 曹尚.  空间薄膜衍射望远镜展开结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 118004-0118004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0118004
    [9] 王炜强, 贾晓洪, 韩宇萌, 张晓阳, 付奎生.  定向干扰激光的红外成像建模与仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606005-0606005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0606005
    [10] 王建军, 黄晨, 李舰艇.  空间目标红外辐射测量系统标定技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404002-0404002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0404002
    [11] 钱金芳, 张长江, 杨波, 马雷鸣.  红外云图的台风内核风速建模的RBFNN 和PDE 方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 438-444.
    [12] 张傲, 汪清, 杨敬钰, 孙懿.  编码掩模红外成像的建模与性能分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2891-2899.
    [13] 王盈, 黄建明, 魏祥泉.  空间目标在轨红外成像仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2593-2597.
    [14] 孙成明, 袁艳, 赵飞.  空间目标天基成像探测信噪比分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1654-1659.
    [15] 孙阳, 薛栋林, 郑立功, 张学军.  基于速度矢量模型的圆轨道空间相机偏流角实时补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2185-2191.
    [16] 曹春芹, 向静波, 张晓阳, 王炜强.  红外成像导弹气动加热仿真建模方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1951-1955.
    [17] 时晶晶, 姚佰栋, 鲁加国.  高速倾斜镜建模与传递函数辨识 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2748-2752.
    [18] 韩意, 孙华燕.  空间目标光学散射特性研究进展 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 758-766.
    [19] 王 盈, 来霄毅, 黄建明, 魏祥泉.  基于Sinda/G和Matlab的空间目标红外辐射特性分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(5): 1113-1118.
    [20] 孟庆宇, 张伟, 龙夫年.  天基空间目标可见光相机探测能力分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2079-2084.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-31
  • 修回日期:  2016-01-20
  • 刊出日期:  2016-05-25

天基空间目标红外动态辐射特性建模与仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0504002
    作者简介:

    汪洪源(1975-),男,副教授,博士,主要从事光学成像系统建模、仿真、测试与评估方面的研究。Email:fountainhy@hit.edu.cn

基金项目:

航天支撑基金(JZ20140151);中央高校基本科研业务费专项资金(HIT.NSRIF.2014042)

  • 中图分类号: O432.1;O434.11

摘要: 提出了一种空间目标红外动态辐射特性的建模方法。目标红外辐射包括自身发射辐射和对背景的反射辐射。根据目标与背景特征建立了空间目标辐射特性的物理模型。基于表面材料属性对目标表面进行区域与面元划分,根据能量守恒定律,利用目标在宇宙空间的热平衡方程建立了空间目标自身红外辐射特性的数学模型。同时,引入双向反射分布函数模型描述目标表面面元的反射特性,将目标所有面元反射分量叠加建立了目标红外反射特性的数学模型。最后,构建目标本体坐标系,通过坐标变换确定目标、背景辐射源与探测器的相对位置关系。根据给定的轨道参数、目标几何尺寸和表面物性参数仿真获得空间目标在轨红外特性。计算结果验证了模型的有效性,为空间目标的红外探测与识别提供参考数据。

English Abstract

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