基于蒙特卡洛法旋翼飞行器红外辐射特性研究

小型旋翼飞行器的广泛使用给高价值目标安全带来了全新挑战。为了有效探测与防御小型旋翼飞行器,研究小型旋翼飞行器红外辐射的空间分布特性具有重要意义。首先,针对某小型旋翼飞行器,建立了飞行器的几何模型,并对模型进行非结构化网格划分,生成面网格,确定每个面网格的面积和方向矢量;其次,分别对静态、空载飞行10 min和挂载100 g载荷飞行10 min三种工况条件下的旋翼飞行器,进行了温度测量和红外辐射图像采集;最后,基于蒙特卡洛法,考虑辐射网格单元对光束的吸收和反射,计算了旋翼飞行器在不同工况条件下不同探测方向的中远红外辐射强度分布及其规律。测试与计算结果表明,旋翼电机和电池是飞行器的主要红外辐射源;旋翼飞行器飞行时间越长,载荷越大,其红外辐射就越强;在天顶角θ为78°、101°和160°左右方向上,旋翼飞行器的辐射强度呈现峰值,而在天顶角θ为0°、90°和180°方向上,辐射强度较小;旋翼飞行器辐射主要集中在长波红外波段。