深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真方法研究.pdf

1、在研究深空目標(biāo)檢測識別算法時，需用大量不同想定下的紅外圖像進(jìn)行反復(fù)測試和評估。然而，由于飛行實驗受諸多條件限制，很難取得足夠的樣本數(shù)據(jù)。為此，深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為解決此類問題提供了一種有效的途徑。
　　本文研究了深空目標(biāo)的紅外成像原理，設(shè)計了紅外仿真流程，實現(xiàn)了深空目標(biāo)紅外光學(xué)特性仿真系統(tǒng)，生成了深空目標(biāo)的紅外圖像仿真圖像，并進(jìn)行了實驗評估。
　　依據(jù)能量守恒和角動量守恒物理定律，提出了目標(biāo)中段飛行軌道的

2、遞推計算方法，給定初始條件，可以遞推得到整個目標(biāo)中段飛行軌道;在計算攔截器軌道時，應(yīng)用遞推法計算軌道調(diào)整和姿態(tài)調(diào)整對軌道的影響。針對典型的目標(biāo)中段飛行軌道，將遞推法與經(jīng)典計算方法進(jìn)行了比較，從而驗證了遞推法的實時性和精度，為實時運(yùn)動學(xué)仿真提供了算法保障。
　　采用有限體積法計算目標(biāo)表面的溫度場，進(jìn)而建立了目標(biāo)表面的紅外輻射模型，并針對點目標(biāo)的簡化計算進(jìn)行討論。建立了地日系統(tǒng)，并計算了當(dāng)目標(biāo)軌道跨越太陽照射區(qū)和陰影區(qū)時的紅外輻射變化

3、情況;利用IRASPSC紅外星表，對天球進(jìn)行四叉樹空間組織，實現(xiàn)了較大數(shù)量天體的實時紅外成像生成，得到了較為精確的深空紅外背景。
　　對紅外探測器進(jìn)行了傳感器仿真，給出了層次化成像模型，分別實現(xiàn)了目標(biāo)與星空的拖尾效果、紅外圖像的模糊效果、彌散效果、紅外探測器的盲元以及噪聲的仿真;建立了隨機(jī)噪聲和Perlin噪聲混合的噪聲模型，產(chǎn)生較為真實的紅外噪聲圖像，并將整個過程使用GPU實現(xiàn);根據(jù)紅外探測器的參考圖，對生成的紅外圖像選取了直方