不同种类伪装遮障模型的伪装效果分析(2)
3.3.2 1号伪装模型模拟结果 20
3.3.3 2号伪装模型模拟结果 21
3.3.4 3号伪装模型模拟结果 23
3.3.5 总结分析 24
4 实验验证 28
5 误差分析 33
结 论 34
致 谢 36
参考文献37
1. 引言
1.1 应用背景
在当今信息化战争背景下，传统的作战方式，战略理念正在发生巨大的变化。军事行动中掌握地方行动，隐藏己方意图变得尤为重要，侦查，以及反侦查已经成为影响战争结果的重要因素。因此，越来越多的军事设施以及基地，开始针对敌方的探测设备，采取伪装设施保护本方军事设备。但不同的伪装方式也有其自身的适用局限性，往往只能在若干类似环境条件下针对某一种探测方式起到不错的效果，因此研究不同伪装模型的伪装效果已经成为一项重要课题。
其中，热红外探测以及热红外伪装技术已经越发成熟。辐射是物体的固有属性，任何高于绝对零度的物体时时刻刻都在向外辐射能量。军用红外探测的目标与背景温度基本位于1000K以下[2]，其辐射主要集中在红外波段。但由于目标与背景存在温度差异，其红外辐射会具有不同的波普分布以及辐射强度。因此在研究红外伪装效果时，首先因先分析出其表现温度分布以及变化规律。对于伪装效果的好坏，取决于目标本身的温度分布以及辐射特性，和其所处的背景的温度分布以及辐射特性的差异大小。这些因素会受到诸如地理位置，气象条件，季节条件以及一天中的某一时段等因素的影响。
从探测场景中目标和背景的表观辐射度出发，目标探测性主要受其发射率和表面温度有关[3]。因此，热红外伪装材料必须符合两个条件，实现温度相似和空间分布相似。伪装材料应能使表观温度和小范围内的环境温度一致或非常接近，和大范围内的环境温度热像效果一样。这不仅体现在能降低高于环境温度的目标表面的温度。同样也体现在，当目标温度低于环境温度时，可以提高表面温度。另外，在研究伪装材料温度时，往往要考虑周围环境或者地表的背景特性，更完善得分析伪装效果。
为实现降低敌方红外探测仪器的侦查效果，可以通过在物体表面涂低发射率涂料改变发射率改变辐射量实现，也可以通过在表面覆盖伪装网，或者采用特殊伪装技术，同时改变流场和发射率，使目标的辐射量接近于周围的环境辐射量。前者只是改变了目标表面的发射率，应用范围有限，后者改变发射率的同时，通过改变表面流场加强的对流换热，进而影响目标表面的温度分布，有更好的适用性，但对于有内热源的目标而言，依然需要加隔热层处理[4]。
在研究伪装效果时，可以采用模型计算和实际测量两种方式。模型计算从计算伪装材料的表观温度入手预测其伪装效果。通过伪装状态下温度场与非伪装状态下温度场的比较，分析伪装效果是一种快速有效的方法，比绝对值得测量更有意义。
1.2 红外伪装的研究现状
1.2.1 目标表面辐射温度的分析与计算
1.2.2 关于伪装模型建立的研究
1.2.3 伪装效果的模拟和分析的研究
1.3 本文的主要工作内容
上文中，伪装模型的建立大都较为简单，比较强调伪装表面涂料改变发射率吸收率的影响。这类难以同时实现对伪装材料表面温度，发射率吸收率和周围流场影响的模拟，考虑到该种作用方式和多孔介质效果类似，本研究将伪装材料简化为多孔介质模型，模拟其伪装效果。表征一张伪装表面的所有局部外形特征工作量巨大，难以实现。模拟过程中将其简化为多孔介质不仅简化了模型，同时能最大程度保证模拟结果的可靠性。