基于MTV型薄膜烟火药毫米波辐射性能研究

为探究烟火药的毫米波辐射性能,在传统MTV(Magnesium-Teflon-Viton)型烟火药的基础上,以乳糖和碳纤维为添加剂,制备一种薄膜型烟火材料,对该种材料的燃烧性能和毫米波辐射性能进行测试分析。研究结果显示,乳糖的添加能有效降低烟火药的燃温和燃速,提高烟火药的燃烧稳定性。当乳糖在烟火药中的占比达到20%时,燃烧火焰的最高温度从1930 ℃下降到1220 ℃,持续燃烧时间从1.8 s 增加到6 s。碳纤维能够增强烟火药的毫米波辐射强度,且随着烟火药燃烧温度的降低,碳纤维对烟火药毫米波辐射的增强愈加明显,当烟火药中乳糖占比为15%,碳纤维添加量为0.625%,短切长度为1 mm 时,烟火药燃烧火焰的毫米波辐射强度增强了约40%。     

薄膜型低燃温红外诱饵的辐射性能研究

以传统镁/聚四氟乙烯配方的红外诱饵剂为基础,以燃烧时间、燃烧温度和红外辐射强度作为考核参数,对以红磷和氧化铜作为功能添加剂的薄膜型低燃温红外诱饵剂进行了实验研究。以镁、聚四氟乙烯、红磷和氧化铜的导热性系数作为参量,综合比较了不同配方对反应速度的影响,以及对燃烧温度、辐射强度的影响。研究结果显示,以红磷和氧化铜为功能添加剂可以改善低火焰温度条件下的燃烧稳定性。当红磷含量为25%,镁粉含量为25%,氧化铜含量为10%~15%,聚四氟乙烯含量为35%~40%时,0.03 cm厚燃烧反应薄膜的燃烧最为稳定,燃烧时间大于3 s,辐射强度在1.5 W/sr左右,燃温为800 ℃左右。     

装甲目标毫米波辐射亮温解的优化控制

毫米波系统有着较微波、红外、光学系统不同特性的优点.毫米波辐射探测技术在许多领域有着重要应用与发展.为能求得真实的目标物体亮温,从测得的天线温度数据或天线温度分布函数中反演出装甲目标的亮温分布,需解第一类Fredholm积分方程.该积分方程是一病态方程.DFP法算法是无约束最优化方法中最有效的方法之一.本文尝试用DFP法优化控制毫米波装甲目标辐射亮温,得到较为稳定的反演解.     

空中无人机目标的毫米波辐射探测研究北大核心CSCD

毫米波辐射计具有全天时全天候的工作能力，且具有一定的穿透性，在遥感和军事等领域具有广泛应用。此前，对于毫米波辐射计的应用主要集中在对地面目标的探测，对于空中目标探测的研究相对较少。因此，本文从空中目标的毫米波辐射特性入手，针对无人机的毫米波辐射探测这一新的应用场景，分析空中目标的辐射亮温，并进行不同材料、不同背景无人机的探测仿真分析。仿真结果表明毫米波辐射计能较好地探测到空中目标，从而为空中目标毫米波探测提供了一定的理论支撑。     

PTFE/Mg薄膜型红外诱饵的低燃温改性研究

针对传统镁/聚四氟乙烯（Mg/PTFE）诱饵剂燃烧温度高的问题,通过添加红磷/氧化铜（P/CuO）高热剂制备一种具有低燃温薄膜型诱饵材料。将P/CuO高热剂作为添加剂,通过工艺与配方设计制成薄膜型箔片,实现了低温点火与低温稳定燃烧,并对样品的燃烧速度、辐射强度、燃烧温度等参数进行了测试与分析。研究结果显示,添加P/CuO高热剂后,150 mm15 mm0.2 mm的0.5 g箔片,点火温度可从520℃下降到390℃;燃烧温度可从1 500℃下降到850℃,且能够稳定燃烧;大于1.0 Wsr-1持续时间从1.2 s增长到1.6 s。从点火温度、稳定燃烧与辐射的性能分析,基于P/CuO高热剂改性的Mg/PTFE薄膜型诱饵剂适合于抛散引燃型离散面源诱饵的设计需求。     

3mm波段天空亮温计算与测量

在毫米波被动探测中,金属目标往往是被探测的对象.金属的发射率近似为零,它几乎全部反射来自天空的辐射能量.建立了晴天时的天空亮温计算模型,在3mm波段计算了天空亮温.在几种典型天气条件(晴天、多云、阴天、降雨)下对天空亮温进行了实验测量.测量结果表明,晴天时的天空亮温计算模型是可行的,天空亮温随天气条件而变.晴天时,随着温度和湿度的增加,天空亮温明显增大;晴天淡云对天空亮温的影响较小;阴天时的浓云层对天空亮温的影响显著;降雨对天空亮温的影响最大.     

碳纤维粒子尺度对红外/毫米波复合干扰性能研究

为了研究不同尺度碳纤维粒子对红外/毫米波的复合干扰性能,利用试验样板在静态测试条件下针对不同尺度碳纤维进行红外和毫米波衰减率测试,筛选出对两者分别具有最优衰减效果的碳纤维粒子尺度。在此基础上,选择远红外和8 mm波作为衰减对象,利用烟幕试验箱动态测试并分析了具有最佳尺度特征的碳纤维在不同配比条件下对红外/毫米波的复合干扰性能。实验结果表明:碳纤维粉体对红外具有更优异的衰减效果,短切碳纤维对毫米波的干扰性能更加显著,800目、1.5 mm和4 mm是碳纤维粒子衰减红外/毫米波的最佳尺度,对应配比为22%、4%和74%时各波段的复合干扰性能最优。     

“艾利”台风过程中FY-2C与TRMM卫星红外通道信号差异分析

为了了解不同卫星平台上类似仪器探测结果的差异,分析对比了2005年8月27日至9月3日"艾利"台风期间,风云二号C星(FY-2C)自旋扫描辐射器(VISSR)与热带测雨卫星(TRMM)可见光及红外扫描仪(VIRS)中红外和远红外探测结果差异。研究结果表明,70%以上的VISSR和VIRS红外辐射亮温差小于5 K;晴空状况下VIRS较VISSR红外通道平均亮温偏低幅度小于1.5 K;有云情况下远红外通道VIRS比VISSR相应通道亮温平均偏高幅度也小于1.5 K,但中红外通道VIRS与VISSR的亮温差异较大,且随着云顶的升高,差异也增大。     

二茂铁基复合推进剂红外/紫外低特征信号应用研究

针对精确制导武器隐身性能的需要,首先利用模拟的火箭发动机喷口结构测试了HTPB复合推进剂的红外和紫外特征信号,然后分析了二茂铁作为一种消光材料对HTPB复合推进剂火焰在红外波段和紫外波段的辐射信号衰减能力。同时,测试了二茂铁消光材料对火箭发动机的喷口温度的影响。结果表明,利用硝酸钾、硫和酚醛树脂为基础的烟火药配方提供初始能量,促使二茂铁快速汽化,并在推进剂火焰外形成薄层作为消光材料,对红外波段和紫外波段具有明显的遮蔽吸收作用,衰减率可以达到50%以上。得出二茂铁含量为30%时在710~3 500 cm-1波段,对于HTPB复合推进剂的红外辐射衰减效果最好;含量高于50%时对于HTPB复合推进剂的2 400~3 500 cm-1波段的红外辐射强度有所增加。     

云参数对AIRS亮温模拟计算的影响试验

由于云污染对大气红外遥感的严重干扰,大量红外资料遭到了舍弃。为 了充分同化红外资料,提高初始场精度和改善数值预报效果,利用通用辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM) 模拟了大气红外探测仪(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温,并分析了云类型、云层含水量、云厚度和云顶高度等云参数对AIRS亮温的 影响。结果表明：(1)由于云层对红外辐射的截断作用,只有高于云顶的大气才会对辐射亮温产 生影响;(2)随着云层积分含水量的增加,亮温逐渐减小,但其减速放缓,直至不变;有效半径较 大的粒子对辐射的散射作用较强,相应亮温较小;(3)若云顶高度固定不变,云厚度的变化 则不会对亮温产生影响;若云底高度固定不变,云层越厚,相应的亮温越小;(4)地面通道亮温 对云顶高度的变化比较敏感,云顶以上通道的亮温不受云顶高度变化的影响。     

毫米波辐射探测目标亮温的估计

毫米波近感技术是利用物体的毫米波辐射特性探测识别目标，在许多领域有着重要应用。为在毫米波辐射探测中求得精确的真实目标亮温，必须建立天线电磁辐射与环境电磁辐射交会的数学模型，此模型是第一类病态Fredho1m积分方程。寻找适当的方法能得到一个尽可能好的或同精确值相当接近的近似计算方法，为此，本文给出毫米波辐射计目标辐射亮温的估计方法。     

毫米波目标辐射亮温的极值解

毫米波近感技术是利用物体的毫米波辐射特性,探测识别目标的技术。它在许多领域有着重要作用。为在毫米波辐射探测中求得精确的真实目标亮温,必须建立天线电磁辐射与环境电磁辐射交会的数学模型。此是第一类病态 Fredholm积分方程,该文给出毫米波辐射计目标辐射亮温的极值解。     

低风速海面毫米波辐射亮温半经验模型

海水的物理参数差异以及风场的作用使得不同海域在不同时间具有不同的毫米波辐射特性.基于船测的海面辐射亮温数据和大气向下辐射亮温数据,文中建立了海面毫米波散射亮温修正系数模型和发射率计算模型,给出了利用风速、风向、温度、海水盐度等计算海面亮温的基本思路.在此基础上,开展了 W波段海面辐射测量试验对模型进行验证,对比结果表明...     

基于Fluent的飞行器流场建模与红外辐射特性分析

以某型战斗机为研究对象,通过三维建模与网格划分过程建立飞机的流场计算模型,基于商用CFD软件ANSYS Fluent 16.0对飞机的外流场特性进行数值模拟。计算中利用太阳射线追踪算法综合考虑了太阳辐射对机身温度场的影响,采用离散坐标法（DO辐射模型）对辐射传输方程进行耦合迭代计算,利用不带化学反应的组分输运模型（Species Transport Model）模拟燃烧后高温尾焰喷射过程,获得了飞机外流场的温度、浓度及尾流组分分布数据。简要分析了太阳辐射对温度场变化的影响,飞行马赫数对流场红外辐射的影响以及尾焰流场分布情况。分析表明:太阳辐射对蒙皮加热较小,最高升温效果仅为5 K左右,随马赫数的增加飞行器机身背部与腹部红外辐射强度差异明显,最高时腹部辐射强度为机身最大辐射强度2倍左右,激波作用下尾焰后方会出现最高450 K和580 K两个间断的核心高温区域,尾焰红外辐射强度分布符合梨形特征分布趋势。     

固体火箭发动机喷焰复燃及其对红外辐射的影响

火箭发动机喷焰涉及复杂的流动、复燃和辐射效应,并对喷焰辐射的光学探测跟踪有着重要的影响。以固体火箭发动机为研究对象,建立喷焰化学反应复燃数值模拟方法和视线光辐射传输数值计算方法,对不同飞行条件下的喷焰流动、辐射特性进行计算分析,重点考察复燃效应对不同高度喷焰辐射特性的影响。研究结果表明:复燃效应引起喷焰温升可达到1 000 K,并使得喷焰谱带辐射强度有10倍以上的增强;对于不同谱带辐射强度会随高度先升后降,最大的高度在20~30 km,短波2.7 m波段有约17倍的辐射增强,中波4.3 m波段约有16倍增强,可见复燃引起辐射增强作用H2O分子的贡献大于CO2分子的贡献。研究结果可为进一步的理论研究和工程应用提供参考。     

CRTM云模式的建立与敏感性试验

云污染会严重影响云区辐射的模拟,导致大量云区卫星资料被废弃。结 合快速辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM)的应用现状以及 红外遥感原理,对CRTM模式中的辐射传输模块进行了修改,并提出了能够模拟云 区红外辐射的CRTM云模式。利用CRTM云模式模拟了高光谱大气红外探测 器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温,并针对云模式中新增的参数进行了 敏感性分析。结果表明,随着通道高度的下移,对卫星接收辐射贡献较大的大气层也在下移,偏 差大值区所处的高度也越来越低;在偏差大值区中,偏差值会随着云量的增加而增大,直到全云覆盖时,偏 差值最大;云量较大时,输入的温度廓线的垂直变化会引起云顶发射辐射产生相同的垂 直分布,这与用CRTM云模式模拟出的亮温随云顶高度抬升而出现的垂直变化一致;用CRTM云模 式模拟的亮温值对新增的云量和云顶高度参数的敏感性较强,符合大气红外辐射传输的规律。