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1、2007年10月舰船电子对抗Oct.2007第30卷第5期SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREVol.30No.5舰船的红外辐射特性季卫亚,胡江华,李晓光,谭文博(解放军理工大学,南京210007)摘要:随着红外成像制导技术的发展,舰船受到的威胁日益严重。舰船的红外辐射特性研究对舰船的伪装有重要的意义。简述了影响舰船红外特征的因素,论述了对舰船红外辐射特性的模型建立及数学描述,最后对控制舰船红外辐射的技术进行了分析。关键词:舰船;红外辐射特性;控制中图分类号:TN21文献标识码:A文章编号:CN32
2、21413(2007)0520043203InfraredRadiationCharacteristicsofShipJIWei2ya,HUJiang2hua,LIXiao2guang,TANWen2bo(PLAUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210007,China)Abstract:Withthedevelopmentofinfrared(IR)imagingguidancetechnology,theshipencountersmoreandmoreseriousthreat
3、s.Theresearchontheinfraredradiationcharacteristicsoftheshipisimportantfortheshipcamouflage.ThispaperbrieflyintroducesthefactorsthatinfluenseontheshipIRradiationcharacteristics,discussesthemodelsfoundationandthemathdescriptionoftheshipIRradiationcharacteristics,finall
4、yanalyzesthetechnologytocontroltheshipIRradiation.Keywords:ship;infraredradiationcharacteristic;control小水珠等反射或折射,形成散射辐射。太阳辐射的0引言大部分能量是沿直线透过大气层到达地球表面,形舰船是海军部队的主要装备,在未来的海战中成直接辐射。由于舰船是一个立体目标,舰船不同具有举足轻重的作用。随着红外制导和跟踪技术的部位的表面与太阳光线夹角不同,因此,在同一时发展,舰船受到的威胁日益严重。研究舰船红外辐间,舰船表面的不同
5、部位接受的太阳直接辐射是不射的基本特性,提出有效的红外辐射控制技术,对有同的。随时间变化,太阳照射的光线与舰船表面各效防止成像制导武器的跟踪和打击,提高战时舰船部分夹角也不停变化。受太阳照射的舰船表面(阳的生存能力具有十分重要的意义。面)红外辐射强度将明显高于不受太阳照射的表面(阴面)。另外低层大气直接吸收入射的太阳辐射,1影响舰船红外特征的因素同时还吸收海面所反射的太阳辐射。大气本身的有舰船不停地与所处的周围环境发生一系列不同效温度在200～300K内,将产生热辐射。低层大气机理的传热过程,影响舰船红外辐射特征的因素可的热辐射
6、主要分布在波长大于4μm的红外区域。分为外部因素和内部因素。除了太阳和大气,影响舰船热平衡的外部因素1.1外部因素还有局部气象条件。晴天一般温差比较大,而风、外部因素最主要的是太阳照射对舰船温度的影雨、阴云天气会把各部分的温差降低。响,太阳辐射到地球的能量中,有部分能量被大气中1.2内部因素的水蒸气、二氧化碳和尘埃等所吸收,导致低空大气舰船的内部红外源主要来自主机,主机的热量层产生热辐射;部分能量被云层中的尘埃、冰晶及微收稿日期:200621120844舰船电子对抗第30卷主要通过以下部位表现出来:一是船体的受热部分,5T55T
7、55T55Tρcp=(k)+(k)+()(1)5t5x5x5y5y5z5z即机舱两侧的船体钢板;二是被机舱通风气体和上圆柱坐标系(r,φ,z)下不含内热源的瞬态热传升烟道热废气所加热的烟囱部分,若烟囱不采取隔导方程为:热措施,其外表就会与机舱两侧的船体一样热;三是5T155T155T烟囱顶部的上升烟道金属,它一般处于上层建筑的ρcp=(kr)+2(k)+5tr5r5rr5φ5φ靠上部分,温度极高(通常为300～400℃)。近距离55T时,主机排气主要是3～5μm波段红外源;远距离5z(k5z)(2)(大于几英里)时,大气会产生羽
8、烟辐射。球坐标系(r,φ,θ)下不含内热源的瞬态热传导另外舰船表面材料和涂料对太阳的吸收系数αt方程为:和低温发射率ε对其表面温度影响极大,由粗略的5T1525T155Tρcp=2(kr)+2(ksinθ)+热平衡可知舰船表面的热平衡温度与αt/ε的比值5tr5
