人造雾的红外遮蔽性能试验研究

针对当前红外无源干扰烟幕在宽广地域伪装方面存在的技术难题,提出造雾剂造雾是实施大面积无源干扰的较佳方式.讨论了造雾剂造雾的原理,研究了在不同温度和相对湿度条件下不同造雾剂成雾的微物理特征和红外遮蔽效果.结果表明,当相对湿度较大、温度较低时成雾的含水量大,对可见光和红外的遮蔽效果较好.当可见光能见度<1m时,对25m处的人员靶标有较好的红外遮蔽效果,热像图上40m的人员靶标不能识别.     

水雾的热红外伪装性能分析

利用Mie散射理论,在水的复折射指数随波长变化的情况下,通过雾滴消光效率因子和gamma 尺寸谱分布计算了热红外波长范围内的消光系数,建立了热红外波段gamma尺寸谱分布雾的含水量与消光系数的关系,分析了含水量为0.1和0.5时的红外探测器探测距离随传输路径L之间的变化关系.结论表明,水复折射指数、雾滴尺寸谱分布对雾的热红外辐射传输衰减有着较大影响,水雾遮蔽伪装时需充分考虑.     

人造雾的微物理特征与光电遮蔽性能研究

针对当前光电无源干扰烟幕在“大面积、长留空、全方位遮蔽”等方面的不足,提出造雾剂造雾是实施大面积无源干扰的最佳方式。讨论了造雾剂的成雾原理,研究了造雾剂在不同相对湿度、温度等条件下成雾的微物理特征和光电遮蔽性能,并分析了雾的微物理特征和光电遮蔽性能之间的关系。结果表明,人造雾的微物理特征与外界条件密切相关,并直接影响雾的光电遮蔽性能。     

超声波人工造雾在大面积无源干扰技术中的应用试验

针对当前光电无源干扰烟幕在"大面积、长留空、全方位遮蔽"等方面的不足,提出超声波è造雾大面积无源干扰新技术.分析了造雾液的配方组成、温度、湿度、外加气流等对超声波成雾效果的影响.试验表明,含吸湿性高效催化剂和有机物组分的造雾液成雾效果良好,其中高效催化剂A浓度为5%、有机物G为3%.在低温和高湿度条件下成雾性能更为突出.通过添加辅助气流的方式可加快成雾速度和改进成雾效果,比较超声波造雾前后的红外热图像发现:人体和人脸等可在造雾15 min后降低10～15℃,表明超声波人造雾可明显降低目标的热红外特征.     

雾的光电遮蔽性能探析

介绍了天然雾的特点及对社会生活的影响,分析了天然雾对可见光、红外等电磁波的干扰原理、效果及影响因素;对天然雾的可见光和红外遮蔽性能进行了研究.     

两栖装甲车辆对抗双红外制导伪装方法研究

在分析两栖装甲车辆的双红外暴露特征、双红外制导抗干扰原理和常见的红外干扰技术的基础上，得出了在两栖装甲车辆对抗双红外制导的最佳伪装方法——人工水雾红外遮蔽技术。并利用Mie散射理论分析了单位喷水量条件下，水雾滴径与3～5 μm、8～14 μm波段衰减的关系，从理论上给出了水雾滴径的最佳尺寸，最后编程模拟计算了人工水雾的双红外遮蔽性能。     

气象因素对人造雾光电干扰效果的影响

分析了造雾剂的成雾原理和成雾效果的气象影响因素，研究了封闭空间和外场开放空间相关气象因素对成雾光电干扰效果的影响，结果表明，当环境相对湿度大于造雾剂潮解相对湿度时，高环境相对湿度和较低温度有利于成雾，气流的扰动可以降低造雾剂成雾所需的相对湿度；外场试验中由于气流和风速的影响，当环境相对湿度低于造雾剂潮解相对湿度时，能够很好地成雾，而且由于大面积成雾的集团效应，使雾幛抵抗不良气象条件的能力增强，人造雾受气象条件和地域的限制降低。     

水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热

人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身.将水雾视为吸收、发射、各向异性散射的非灰介质,考虑水雾自身辐射、多重散射和环境影响,利用Mie理论和谱带离散计算雾滴的辐射特性参数;将辐射传输方程(RTE)和能量守恒方程(ECE)耦合计算,建立红外辐射在水雾中的衰减模型.利用该模型计算了光谱半球透射率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素会降低水雾遮蔽效率.     

天然雾对电磁波干扰的研究进展及其军事应用

文章分析了天然雾对可见光、红外、毫米波等波段的电磁波干扰原理、效果及影响因素；对天然雾的红外衰减性能进行了研究，在此基础上提出以人工造雾实现宽广地域伪装防护的新的伪装隐身方式。     

红外圆偏振光透雾性能分析

雾对红外系统的探测性能有一定影响,圆偏振光在雾中传输时具有优良的保偏性和持久性,为解决雾的红外遮蔽问题提供了新思路。分析雾对红外光波的衰减是由吸收和散射共同作用;阐述了圆偏振光透雾是由圆偏振光波螺旋性的随机化速率缓慢和圆偏振光子在传播方向的随机化速率缓慢共同作用,致使圆偏振光受雾滴的光散射影响较小;结合圆偏振透雾机理和大气光谱特征,探究雾中目标检测的优化波段,研究表明:在近红外波段的0.78~1.1 m、1.48~1.56 m、1.63~1.86 m、2.03~2.18 m、2.39~2.5 m和中红外波段的3.6~4.15 m,适宜采用圆偏振成像技术提高红外系统透雾性能,长红外波段,雾滴的光吸收占总消光的比例增大,已不宜采用圆偏振成像技术来提高红外系统的透雾性能。最后,分析了红外圆偏振透雾技术的特点,并对深入研究提出了建议。     

人造水雾对红外辐射衰减的建模与仿真研究

在建立水雾红外衰减模型时,通常把水雾空间看作单一均匀整体进行处理,然而雾滴的扩散现象会使水雾的雾滴密度无法做到处处相等,所以仿真结果与实际情况之间普遍存在较大偏差。针对这一问题,基于高斯扩散理论与Mie散射理论,提出了一种新的建模方案。通过将水雾空间划分为多个子空间,并计算每个子空间内水雾的消光性能,提高了建模的准确性;同时根据仿真结果,分析了水雾在不同方向上的红外辐射衰减能力。该研究对于制定有效的红外对抗策略具有一定的参考价值。     

水雾对红外光谱遮蔽衰减特性研究

从理论上简要阐述了水雾对红外光谱的遮蔽衰减特性,用朗伯—比尔定律描述、分析了红外光谱在辐射传输过程中辐射经水雾吸收和散射后的能量变化.同时用米氏散射理论解释、计算水雾粒子的散射系数、消光系数并考虑路径辐射过程其他因素的影响.并且通过检测评估说明了水雾对红外辐射能量的遮蔽衰减特性.     

雾对10.6μm红外辐射的衰减特性研究

基于gamma雾滴尺寸分布模型及辐射雾和平流雾含水量与能见度的经验关系，计算并回归得到了平流雾和辐射雾对10.6μm红外辐射的衰减与含水量和能见度的关系，其对浓辐射雾得到的雾衰减与含水量的线性关系与文献所给实验结果和半径经验公式均很好的一致性，最后对雾的红外衰减和可见光衰减进行了比较，结果表明浓平流雾对10.6μm红外辐射雾衰减大于可见光的雾衰减。     

雾对10.6μm红外辐射的衰减特性研究

基于gamma雾滴尺寸分布模型及辐射雾和平流雾含水量与能见度的经验关系,计算并回归得到了平流雾和辐射雾对10.6μm红外辐射的衰减与含水量和能见度的关系,其对浓辐射雾得到的雾衰减与含水量的线性关系与文献所给实验结果和半经验公式均有很好的一致性.最后对雾的红外衰减和可见光衰减进行了比较,结果表明浓平流雾对10.6μm红外辐射的雾衰减大于可见光的雾衰减.     

水雾与雾状油遮蔽性能的对比研究

运用Mie散射理论,计算了粒径服从对数正态分布的水雾和雾状油(柴油)的质量消光系数及其在可见光、中红外和远红外波段的波段平均质量消光系数.研究了粒径分布参数对水雾和雾状油遮蔽性能的影响,结果表明当r0与被遮蔽(波段)波长接近且6.趋于1时,(波段平均)质量消光系教具有最大值.雾状油在以上三个波段的遮蔽性能优于水雾,且粒径分布一定时,雾状油和水雾对中红外波段的遮蔽作用优于远红外波段.     

多波段水雾的遮蔽效应研究

基于随机介质中波的辐射传输理论,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究了多波段水雾层的最佳遮蔽问题.数值模拟了满足对数正态分布水雾的质量消光系数随入射波波长、水雾粒径变化的关系,并与文献中单次散射数据进行了对比;计算了激光在水雾中透过率与波长、水雾宽度以及不同数密度的关系.结果表明,数密度比较大时,必须考虑多重散射;水雾的粒径选取与被遮蔽激光波长相近,就可以得到最佳遮蔽效果;而且用反射率或透过率能更方便的反映烟幕的消光性能,这对烟幕遮蔽性能的研究具有重要的理论参考价值.     

人工水雾的光学/红外伪装性能研究

在分析人工水雾可见光遮蔽衰减原理和红外伪装性能理论分析的基础上,以两栖装甲车辆为例,运用光学/红外伪装理论、热力学理论和Mie氏理论模拟计算了人工水雾的光学/红外伪装性能.     

水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热

人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身。将水雾视为吸收、各向异性散射的灰体介质,考虑水雾的介质辐射、多重散射和环境的影响,利用窄谱带模型和Mie散射理论计算离散谱带的平均光学系数,将辐射传输方程和能量守恒方程耦合计算,建立了8~14微米红外辐射在水雾中衰减的计算模型。应用蒙特卡洛法与本文算法作对比,验证了模型的正确性;计算分析了目标在水雾遮蔽下的辐射强度场、热流密度散度以及对水雾温度场的影响;利用本文模型计算了光谱半球通过率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素使得水雾遮蔽效率降低。     

微泡雾对红外遮蔽机理研究

实验研究了微泡雾的遮蔽性能,分别利用OPAG33傅立叶变换红外光谱仪研究了红外波段的遮蔽性能、利用红外成像仪分析微泡雾的实物遮蔽能力以及遮蔽率。测试结果显示,微泡雾对远红外(8μm～14μm)的遮蔽率能达80%以上;微泡雾对热像仪能够实现有效遮蔽。研究表明:对于微泡雾,由于其基本单元-连体微泡团直径较小且液膜薄,易于漂浮和运动,不仅含有微泡团之间在光路上的速度切变,而且还存在微泡团自身的脉动,及其速度的变化,提高了微泡雾的光学散射性能,因此,微泡雾具有高效的遮蔽性能。     

雾的雷达后向散射特性研究

利用流雾与辐射雾的能见度与含水量的经验公式导出的Gamma雾滴谱分布,得到了平流雾和辐射雾的雷达反射因子Z与雾的能见度、含水量的关系式。以94GHz雷达为例,研究了雾的雷达后向散射特性。最后利用毫米波衰减数据和能见度反演的几场湿海雾参数,研究了湿海雾的后向散射特性,研究结果表明：湿海雾的雷达反射因子可与中到大雨相当。