辐射计算法标定航空像片样地—在千岛湖封山育林地区调查中的应用

本文采用标定航空像片样地新方法,解决了像主点落水或选刺像主点困难的难题。此法效率高,点位精度好,用单张像片标定样地,避免了立体观察辐射交会;同时在检查样地时,容易判定移位原因,便于纠正。因此,在千岛湖地区的调查研究中,此法显得简便、易行,是效率高的好方法。

太阳辐射计算讲座 第四讲 地外斜面辐射量的计算

在太阳能利用工作中 ,太阳辐射计算十分重要。为了帮助读者掌握太阳辐射计算方法 ,我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了《太阳辐射计算讲座》 ,供大家学习、参考。

海南省太阳总辐射的计算及其分布

通过对国内外太阳总辐射气候学计算方法的分析对比，确定了Q=Q0（a＋bs）为海南省太阳总辐射的最佳计算公式。根据海口、三亚1992-2003年间历年各月的总辐射和日照百分率，采用最小二乘法拟合出公式中各月的经验系数，并计算了全省各地的月太阳总辐射。结果表明：全省各地太阳总辐射的年变化表现为多峰型和单峰型2种，多峰型在5月份和7月份为2个高值，6月份为-相对较低值，9月份为-较低值，10月份又为-较高值。单峰型表现为太阳总辐射在7月份最大，2月份最小，全省年太阳总辐射在5145．39-6113．24MJ·m^-2之间，其中琼南分布较多，琼北分布较少。

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。

“贡献因子”算法:一种快速的舰船红外辐射仿真算法

舰船红外仿真研究对舰船的红外隐身设计和提高舰船红外对抗能力而言具有重要意义.由于仿真计算量大、耗费计算时间过长,舰船红外仿真平台在实际应用中受到了不少限制.提出了一种基于"贡献因子"的辐射场计算算法,大幅度的降低了仿真程序的计算量,缩短了计算时间."贡献因子"算法已经在船舶系统工程部开发的 RIS(Real-time Infrared Simulator,实时海面舰船红外热像仿真平台)1.0版的计算程序中得到了具体应用,大大提高了 RIS 红外仿真计算的速度.

喷气发动机红外辐射建模与仿真

分析了喷气发动机红外辐射的主要来源,研究了喷气式发动机红外辐射建模与仿真的方法,给出了不考虑散射时某一空间位置处探测元辐照度的计算方法和步骤。根据壁面辐射线传递路线将微元面或微元体划分为三种情况,分别论述了各自的离散与计算方法。流场计算时使用Fluent组分模型计算燃气H2O和CO2的摩尔浓度。在计算辐照度时,使用了经典的表格法和低分辨率计算模型LOWTRAN7研究大气辐射传递特性的影响。最后,用介绍的微元离散法编制了程序计算了圆出口截面与探测面连线天顶角不同时的辐照度值,验证了该方法的有效性。

水下加筋板振动声辐射的代理模型研究

基于kriging模型建立了水下结构振动声辐射计算的代理模型,可对水下结构的共振频率和声功率级进行预测。还将主分量分解和kriging模型相结合建立了可对整个计算频段内的振动声辐射响应进行预测的代理模型。这些代理模型可以基于样本信息在整个设计空间对水下结构的振动声辐射响应进行实时预测。文中以水下加筋板的振动声辐射为例进行了代理模型的构造和验证。计算结果表明:使用基于kriging方法的代理模型预测水下结构的共振频率及声功率级具有非常高的精度;使用基于主分量分解和kriging模型的代理模型预测整个计算频段内非共振频率处的声功率级响应也具有很好的精度。在水下结构振动声辐射的设计优化中,可以根据需要单独或联合使用这些代理模型。

温室气体吸收带重叠对CO_2红外辐射效应的影响

利用精确的逐线积分模式,研究了大气主要温室气体H2O、CO2、O3、N2O和CH4吸收带重叠对红外冷却率的影响。同时,通过CO2浓度加倍的敏感性试验,详细讨论了重叠效应对CO2辐射效应的影响。结果表明:气体吸收带重叠对大气红外辐射计算具有重要的影响。在这5种大气主要的吸收气体中,N2O和CH4的重叠效应对总冷却率影响很小,在实际应用中可以忽略两者的重叠作用,采用近似方法处理其贡献。重叠效应对CO2辐射效应影响的总趋势是减弱由于其浓度增加而导致的温室效应的增强,主要贡献来自于CO215μm带的两翼,以及以960 cm-1和1064 cm-1为中心的次级弱吸收区。在垂直方向上,重叠效应主要表现在减弱了地表大气的增温强度,并使对流层大气由原来的冷却作用转变为增暖作用,而对平流层大气的影响很小。此外,由于大气H2O含量的变化,重叠效应还表现出明显的季节性和纬度变率。

异型封闭腔辐射几何学问题

讨论了解决异型封闭腔辐射几何学问题的几种方法 :异型封闭腔内 ,表面间可见性的判断方法 ;优化异型封闭腔角系数计算的方法 ;确定异型封闭腔内定向辐射的壁面辐射源的方法 .计算了两种结构喷管封闭腔内的角系数 ,并从角系数的互换性和完整性定理验证了方法的正确性和有效性 。

海洋作战场景下烟幕仿真的空间优化方法

在海洋军事领域,基于物理模型的烟幕仿真一直是各国学者研究的重点对象。针对物理模型中网格划分效率过慢的问题,提出了基于BVH树的空间组织方式,并采用遮挡剔除优化渲染速度。此外为了解决环境对烟幕仿真的影响,建立了海面舰船红外辐射的传输模型,实现了舰船与海面穿过大气与烟幕到达探测器并成像的全链路建模。最终经过实验,空间优化后的烟幕仿真效率得到了大幅提升,并针对烟幕干扰的效果提出了评价指标,分别对烟幕仿真的图像与红外辐射计算做出了定量分析。

关于利用卫星数据计算西藏地区太阳能资源的研究

利用１９９２—１９９４年从日本静止气象卫星提取的云量资料，借助云量与日照百分率之间的非线性关系以及后者与总日射间的线性关系，对西藏地区的太阳能资源分布进行了计算研究，并绘制了１９９２—１９９４年的太阳能资源图。

长波红外偏振探测的数学模型分析与计算

为了分析研究长波红外偏振探测机理,根据实际的探测结构,建立了系统数学模型。运用相关公式对其中的各个因素进行了理论分析和数学计算,分析得出了整个模型中的元器件对最终偏振探测结果的影响。根据分析结果,提出了提高整个系统探测精度的相应方法与措施。本文的数学模型以及理论分析为整个长波红外偏振探测系统研究提供了一定的理论基础,并为进一步的实验验证及实际应用提供了有一定参考意义的数据。

新疆太阳能资源统计计算方法

新疆属干旱的内陆性气候区,影响新疆太阳辐射的主要因素是大气透明度、汽溶胶和尘暴,采用H′=H(a+bS1)是计算太阳辐射的较好方法。采用理想大气辐射H为计算基础,结合a,b及S1,能够较为准确和可靠地计算H′。由日射台站数据计算的回归系数a和b,能够说明H′和S1的相关关系。相关系数γ越接近于±1,说明H′/Qi值与S1之间线性相关关系越好。计算表明:新疆多数地区在多数时段内,回归方程的相关性较好,γ的绝对值为0.8～0.98。通过对有日射观测资料地区的太阳辐射计算方法和回归方程的研究,得到到达地表太阳辐射量与当地气候的关系,进而推算全疆无实测日射地区的太阳能资源。

红外场景仿真技术发展综述

红外场景仿真技术在军事领域具有广泛的应用前景。介绍了红外场景仿真的3个阶段:数据准备、辐射计算和后处理;对各阶段的工作内容和实现途径做了简单说明。按照红外场景仿真技术的发展趋势,分析了国外在各发展阶段的主要工作,介绍了国内红外场景仿真概况及笔者目前的工作。最后指出了国内在红外场景仿真方面存在的几个问题。

我国太阳总辐射气候学计算方法研究

目前太阳辐射主要通过计算获得，因此建立太阳辐射的气候学计算方法十分必要。论文利用中国54个站1961--2000年的逐日太阳总辐射和日照百分率资料，分别以天文辐射、晴天太阳辐射和理想大气太阳辐射作为三种起始值建立了各站的太阳辐射回归方程，并对其经验系数进行聚类分析，分为东部和西部两个地区。然后利用54个站1961--1990年的资料建立了3种起始值情况下，东部、西部地区和全国统一的太阳总辐射计算公式。最后利用这些站1991-2000年的观测资料对所建立的公式进行了检验。结果表明：无论是利用分区还是全国统一公式都是以天文辐射为起始值时计算结果好，其中分区公式比全国统一公式的计算结果精度略高，但差别不大。全国54个站以天文辐射为起始值的分区公式相对误差变化于2．67％-19．30％，平均为7．79％。全国统一公式的相对误差变化于3．33％-18．75％，平均为8．39％。从模拟结果的地区差异看，无论采用何种起始值，都是西部地区模拟误差小于东部地区，这与西部地区干燥、空气湿度小有密切关系。与其他研究结果相比，论文所建立的各种公式模拟结果较好，这是由于采用的资料序列长、站点多。考虑到计算天文辐射所需参数容易获得，因此建议实际应用时，采用以天文辐射为起始值的全国统一公式。

温度对空间红外光学系统性能的影响分析方法

建立并提出了空间红外光学系统热控温度对光学系统性能的影响分析模型及方法。首先在有限元分析基础上,利用Zernike多项式表征热力学环境引起的光学表面形变,并考虑到温度对材料折射率的影响,完善了光学系统传递函数(MTF)分析模型,利用该模型可得出MTF在热力学和惯性载荷作用下的变化规律;然后从热辐射传输机理出发,建立了融入光学系统自身辐射的背景辐射计算模型,利用该模型可实现光学表面自身热辐射在像面产生辐照度的分析计算,从而提出了红外光学系统性能分析方法。最后针对实际空间红外光学系统,开展了系统性能随热控温度变化的分析实验。结果表明:当将系统热控温度设置为10℃时,可实现背景辐射下降48.6%的同时,光学系统MTF降低30%的应用需求。模型与方法可用于红外光学系统背景辐射水平和成像质量变化规律的研究,并应用于最佳热控温度的优化选择,为空间红外光学系统热控设计提供理论指导。

青藏高原北部及其邻近地区太阳加热率和大气红外冷却率

利用中分辨率辐射计算模式 (MODTRAN3)和青藏高原北部及其邻近地区格尔木、哈密、酒泉三站的探空资料 ,对各站点夏季太阳直接辐射、向下总辐射和净辐射进行了计算 ,并进一步计算了大气的太阳加热率和红外冷却率。分析了青藏高原北部及其邻近地区的加热率和冷却率的一些特点。结果表明 ,青藏高原北部及其邻近地区加热率在 11km高度附近有最小值 ,夏季红外冷却率在 11km高度附近取得最大值 ,太阳天顶角的变化对太阳加热率有较强的影响。