空间目标的红外特性建模与仿真

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1、华中科技大学硕士学位论文空间目标的红外特性建模与仿真姓名：曾翀申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：田金文;张钧20081224华中科技大学硕士学位论文摘要空间目标的红外特性建模与仿真研究在航天技术、通讯导航、遥感探测等领域有着重要的应用价值。本文以空间目标红外特性研究为主要内容，结合空间目标的轨道特点和光学探测器的工作方式，分析典型空间目标和背景环境的红外特性，从而建立相应的目标红外特性仿真模型。内容主要包括：（1）太空背景红外场景建模太空背景红外场景建模主要对星空红外点光源场景建模。在星空点光源红外场景建模方面，采用

2、低分辨率红外星表数据，通过对星表数据的岁差修正与一系列空间坐标变换，模拟生成星空点光源红外场景图像。（2）空间目标红外特性研究与仿真以空间卫星为目标，首先研究了其红外特性形成的机理。卫星的红外特性包括反射特性和辐射特性。反射方面，主要包括对太阳辐射、地球反射的太阳辐射以及地球自身辐射的反射。辐射特性建模方面分两个步骤：一是考虑空间轨道外热流、卫星表面自身辐射、热载荷等因素影响，建立了卫星温度计算模型，并对卫星在轨飞行期间的温度水平进行了分析和研究；二是建立了卫星红外辐射亮度计算模型和卫星红外光谱特性计算模型，并计算得到了探测器接收到的

3、卫星红外光谱特性曲线，生成了卫星目标的红外图像。最后，采用基于调制传递函数的方法模拟光学系统和探测器的效应，生成卫星目标与太空背景的红外合成图像。关键词：空间目标红外成像仿真星空背景卫星红外特性成像系统I华中科技大学硕士学位论文AbstractResearchoninfraredcharacteristicsandmodelingtechniqueofspacetargetisvaluableinapplicationsofspacetechnique,communicationsandnavigates,remotesensor.T

4、hispaperaimsatresearchoninfraredcharacteristicsofspacetarget,combiningorbittraitofspacetargetandtheworkingoftheopticdetectors,andanalyzestheinfraredcharacteristicsoftypicalspacetargetanditsbackground,thenestablishesinfraredsimulationmodelofthetarget.Themainjobsofthispap

5、erinclude:1.ResearchoninfraredsceneofspacebackgroundResearchoninfraredsceneofspacebackgroundmainlymeanstheinfraredsceneofthestarsbackground.Usinglow-resolutioninfraredstardatasheet,theinfraredsceneimagesofstarsweregeneratedbycorrectionofprecessionandaseriesoftransformat

6、ionofcoordinates.2.ResearchoninfraredcharacteristicsofspacetargetTheprincipleofsatelliteinfraredspectrumisdiscussed.Theinfraredcharacteristicsofsatellitecontainthereflectionandtheradiationaspects.Thereflectcharacteristicincludesthereflectionofsunandearth.Thestudyoninfra

7、redradiantcharacteristicsincludestwoprocesses.First,consideringtheinfluencesofheatfluxofspaceorbit,self-irradiationofsatellite'ssurfaceandheatload,themodeltocalculatethetemperatureofsatelliteisdeveloped,andthenthetemperaturedistributionofthewholesatelliteiscalculatedand

8、analyzed,whilethesatelliteisworkinginobit.Second,themodelstocalculateinfraredradianceandspectralinfraredradian