基于Code V的气动热环境下头罩的光传输仿真

高速气动热环境下,光学头罩会产生无规则非均匀的温度分布和表面变形,从而给光学成像系统带来严重的成像失真和像偏移。本文使用有限元分析软件来仿真高速气动热环境,得到光学头罩的温度分布和表面变形,根据热光效应得到折射率分布,使用Code V的自定义面型和梯度折射率来进行光线追迹。高速光学球头罩的仿真实例表明高速气动热环境下成像失真严重的主要因素是非均匀的头罩折射率分布,而微小的头罩表面形变带来的影响很小。

二次曲面共形整流罩像差特性研究

以长径比为1,折射率为2.25,厚度为4 mm的椭球整流罩、抛物面整流罩和双曲面整流罩为研究对象,研究了二次曲面共形整流罩像差特性。为深入了解共形整流罩产生的像差所受目标视场和瞬时视场的影响,同时建立了半球形整流罩以及离焦的半球形整流罩模型作为参考,得到五种基本共形整流罩的像差特性与变化规律。研究内容以及获得的结果将为后续研究共形整流罩最佳面形建立和像差校正方法奠定基础。

强光干扰高温稀疏体系辐射能量计算方法研究

强光干扰辐射能量是强光干扰源设计的关键参数,干扰效果一般依托于辐射能量的大小。在假设强光干扰燃烧产物为稀疏体系的前提下,提出一种强光干扰辐射能量计算方法。该方法稀疏体系在空间上进行分层,体系内每个金属氧化物颗粒作为灰体辐射源,对颗粒的辐射能量进行计算,并考虑各层间的热量传递以及体系内金属燃烧化学反应,统计从体系表面出射的辐射力,得到体系的辐射能量。以Al和KCl O4作为燃烧剂对提出的计算方法进行了仿真验证,仿真结果与文献[1]中实验结果良好吻合。提出的辐射能量计算方法可为强光干扰源及红外诱饵弹等辐射问题的研究提供参考。

三维成像激光雷达的隐伪目标探测技术

复杂战场环境下有效探测地面隐伪目标是提高导弹作战效能的关键。针对现有APD阵列大小受限问题,提出了一种利用高空间分辨率的二维焦平面阵列和低空间分辨率的APD阵列进行联合探测技术,仿真实验结果表明,该技术可以实现高分辨率的三维成像,为现有的基于高分辨三维激光雷达的隐伪目标探测技术提供了一种可行性方案。

钛合金粗糙表面的偏振光及变温BRDF特性

基于红外光谱椭偏仪测得钛合金TC4在298-773 K范围的光学常数,结合Monte Carlo射线跟踪法对钛合金随机粗糙表面的双向反射分布函数（BRDF）进行了研究.分析了不同表面粗糙度、入射光偏振态及温度对钛合金表面BRDF分布的影响.结果表明：偏振光入射下钛合金的BRDF分布随入射角度及表面粗糙度的变化趋势与非偏振光相同;入射平面内粗糙钛合金表面的BRDF随光源偏振态变化与光滑平板具有相同趋势;TE波入射时的BRDF反射峰值大于TM波入射;钛合金粗糙表面的BRDF镜反射峰值随温度升高有下降趋势;在所研究的温度范围内（298-773 K）,峰值变化在10.2%以内,温度变化对TM波下钛合金BRDF分布特性的影响大于TE波,且在入射角度增大时影响增大.

一种红外导引头成像自适应非均匀性校正方法

在红外成像制导应用中,为满足长周期免拆卸贮存的应用需求,红外导引头非均匀性的研究越来越多的集中于采用自适应的校正方法来代替传统的参考源的非均匀性校正方法。针对传统基于神经网络的自适应非均匀性校正算法容易造成"鬼影"的问题,提出了一种改进的红外导引头成像自适应非均匀性校正算法。该方法在传统神经网络非均匀性校正的基础上,进行了4点实用化的改进:首先,通过对图像运动判断,避免场景静止时的过学习;其次,采用自适应学习率,避免细节丰富区域的过学习;然后,利用双边滤波求期望目标的评估,减少细节的损失;最后,通过判断误差函数的波动量来决定是否对偏置进行更新。实验结果表明,该方法在校正精度、收敛速度和稳定性方面均优于传统的神经网络校正算法。

基于改进直方图均衡的红外图像对比度增强算法

针对红外图像灰度分布集中、对比度低的特征,提出了一种基于改进直方图均衡的对比度增强算法。首先采用线性对比度增强将原始16位红外图像映射到8位图像A;然后采用改进的平台直方图均衡将原始16位红外图像映射到8位图像B;再根据输入图像的灰度级范围动态确定映射图像A和B的权值;最后以确定的权值将映射图像A和B合并,得到最终对比度增强的图像。该方法克服了传统平台直方图均衡算法噪声过大及亮度突变的缺点,动态结合了传统的灰度变换增强算法,能根据全图目标与背景灰度的分布情况自适应调整对比度。实验表明,该算法在增强目标对比度的同时有效保留了图像的整体信息,改善了视觉效果。