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随着科技的发展,特别是军用航天技术的发展,对目标的探测、跟踪与识别等空间技术的研究,尤其是对空间目标红外辐射图像的研究显得十分重要。卫星红外辐射图像仿真系统的研究不仅可为红外成像系统的论证、研制提供必不可少的数据,而且还可为卫星红外隐身设计提供理论依据,提高卫星红外隐身效果。
本文以空间目标红外图像仿真系统为研究对象,把目标卫星简化为主体和太阳能帆板两个部分,建立了卫星表面温度计算模型,计算得到了日照区卫星本体和太阳能帆板表面的温度,并给出了卫星进入地球阴影处的温度变化模型。分析了影响卫星红外辐射特性的因素,计算影响空间目标红外辐射特性的各部分分量,从而得到目标卫星的红外光谱特性。
对红外目标图像的建模与生成进行了详细的研究,主要内容有目标的红外辐射建模与仿真,用3DS MAX进行目标的几何建模,对模型文件的读取,目标的三维场景绘制,目标三维场景的渲染,红外目标图像的生成和保存。本文以windows NT的OpenGL图形库为核心,以Visual C++6.0为编程环境,用软件编程生成了目标的红外仿真灰度图像。
基于上述理论与建模设计,开发了红外目标图像生成软件,本软件是以Visual C++6.0为开发环境开发的Windows应用软件,其界面简洁、交互性好。仿真结果表明:无论是日照区还是地球阴影区,卫星主体散热面的红外辐射都较强,卫星日照区的红外辐射强度明显大于地球阴影区的红外辐射强度。