学海网

毕业设计-红外制导导弹成像特性仿真分析，共32页，15434字，附外文翻译、答辩PPT
摘 要
随着导弹武器系统的快速发展，仿真在导弹综合试验中发挥越来越重要的作用，因为它是缩短导弹系统的研制周期，提高效费比的关键。近几十年来，随着红外技术在军事领域应用的加深，迫切的需要大量典型目标场景的红外图像，而往往红外图像的获得比较困难。由于红外成像仿真技术在军事、航空航天等领域的重要作用，因此得到各国科研机构的青睐。红外成像仿真技术可以为军事训练提供一个逼真的三维可视化平台，它能克服时间、地域和环境变化等方面的约束，逼真地生成各种复杂环境目标与背景的红外图像。此外，红外图像仿真技术还可以降低武器系统的研制成本、缩短研发周期。
本文介绍了红外成像建模的一般过程、基本红外成像原理和红外辐射特性计算。利用MATLAB软件进行编程及图形可视化，运用积木式的思想建立目标的模型，获得了目标红外图像。文章最后将目标红外图像与海天背景融合，建立了以特定目标的海面大场景红外仿真，建立的背景模型成像结果对红外目标识别的研究具有一定参考价值。
关键词：红外目标，红外成像，建模仿真，温度场，图像融合

ABSTRACT
A long with the development of missile weapon system fleetly, the simulation play more and more important role in missile-integrated test. In recent decades, as the infrared technology developing in military field, it needs a large number of typical infrared images, while the acquiring of infrared image is quite difficulty usually. Infrared image synthesis due to its significant potential application in military, aerospace field, has got much more recognitions by national research institutions in many countries.Infrared imaging stimulation can provide a realistic three-dimensional visualization platform for military training, which can overcome the constraints by time, situation and environmental varieties and can generate the infrared images of targets and background in the complex environment. Moreover, the infrared image simulation also can reduce the costs of research in weapon systems and shorten the development cycles.
This paper describes the general process of modeling、the basic principle of infrared imaging and characteristic calculation? in details. Then, MATLAB software was used to program by concept of building block to build up a target model of infrared radiation characteristic, to get the infrared images. Finally the target infrared image fusion with sea background was set up in a specific sea surface infrared scene. The simulation results have a certain referenced value to the infrared target recognition technology.
KEY WORDS：target，infrared imagery，modeling& simulation，background，image fusion

目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及国内外发展现状 1
1.1.1 课题研究的背景 2
1.1.2 国外研究现状 3
1.1.3 国内研究现状 4
1.2 红外成像原理 4
1.3 研究内容 5
1.4 红外成像制导简介 5
第二章 目标特性 7
2.1 引言 7
2.2 红外辐射特性的理论基础 8
2.2.1 黑体的红外辐射定律 8
2.2.2 实际物体的红外辐射定律 10
2.3红外辐射特性影响因素分析 11
第三章 目标建模 13
3.1 建模思想 13
3.2 目标红外辐射特性计算分析 14
3.2.1 目标红外辐射特性计算模型 14
3.3几何建模及其分析 15
3.3.1 舰船建模 15
3.3.2成像及其分析 17
3.4 本章小结 19
第四章 海天背景下红外图像仿真 20
4.1 目标与背景红外成像仿真的意义 20
4.2 边界条件的选择和目标温度场的计算 21
4.2.1 边界条件的选择 21
4.2.2 背景温度场的红外图 21
4.3 舰船目标及其背景的红外图像 22
4.4 红外辐射的传输特性 23
4.4 本章小结 24
结论 25
参考文献 26
致 谢 28
毕业设计小结 29

研究内容
目标与环境的红外特征分析理论与研究方法是综合考虑各种影响因素的情况下，通过建立简化的来自背景（实际情况下，目标处于自然背景下，收到来自太阳的直接辐射、地球反射的太阳辐射和地球本身的红外辐射三部分）的红外辐射和目标红外辐射模型之间的相互作用，来分析目标红外辐射特征，确定目标的重要部位，从而加强制导导弹的攻击效能。
本文研究的问题是制导导弹攻击对象为固定舰船船体或飞机机体时，它的成像仿真。研究的主要内容是：建立目标物理模型，然后以构建该模型为基础的红外辐射特性模型为重点，多角度成像，建立三维红外图像库。通过查阅有关文献，使用MATLAB软件编写相关程序并进行图形可视化，对不同状态下的攻击目标进行仿真，并参考文献中的结果，对不同波段的红外图像进行对比，得出有关结论，计算结果与仿真图像将对导弹制导和红外识别有一定指导作用。