基于VEGA的地面目标与背景红外场景动态仿真研究
红外场景仿真技术能够在军事上给目标识别、隐身等提供相关数据与指导方案，为军用装备的改进奠定了坚定基础，具有重要的国防研究价值。本文采用转换格式（方案一）和映射函数（方案二）的两种不同方式，分别实现了基于Vega平台的红外场景仿真，并二次开发了其红外目标特性演示软件。 (1)针对方案一中目标温度场的研究，提出了先用Pro/E对其三维建模，后用ANSYS对其分析计算的方法。构建了目标温度模型，而后通过Creator格式转换工具结合自定义的调用函数库及OpenFlight API对其转格式。 (2)针对方案二中目标温度场的研究，分别采用外场实测和ANSYS分析计算的方法，建立了各自的目标温度模型。通过求解红外Sensor内部的映射函数，而后编写其映射函数程序，进而分别对各自的目标温度模型进行映射处理。 (3)针对背景中的房屋等建模研究，通过Creator几何建模、相应纹理贴图、并采用TMM(Texture Material Mapper)进行材质贴图，映射建立了背景物体的3D模型;而针对大地形建模研究，则利用CTS(Creator Terrain Studio)软件依次进行采集原始数据、创建纹理、生成及发布地形等流程操作，最终构建了大地形模型。 (4)基于转格式的方案，通过以上准备工作，实现了对ANSYS计算数据转格式的红外仿真，并二次开发了具有特定需求功能的红外目标特性演示软件。不同波段相同目标状态下，仿真结果表明:8～12μm波段坦克与背景的热辐射通量相较于3～5μm明显高些。而这一结果也符合热物理学中背景自身热辐射主要集中在4μm波段以上而在3～4μm则很低的规律。相同波段不同目标状态下，仿真结果表明:在对应的时刻中，背景热辐射通量几乎相同，而目标则由于运动与否，其温度分布差别较大，红外辐射通量也有所不同。 (5)基于映射函数的方案，通过编写其映射函数程序，实现了实测数据与ANSYS计算数据的映射方式红外仿真，并对比了ANSYS计算数据下的两种仿真方案，结果表明:方案一的目标红外辐射分布更合理些，仿真结果更加逼真，效果更好;方案二虽然其方法更简单、操作更方便、生成红外场景图像较快，但其仿真结果不够逼真。
红外场景仿真;温度场;Vega平台;格式转换;映射函数
南京理工大学
硕士
动力工程
韩玉阁
2016
中文
TP391.9
102
2016-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）