气动热辐射对超音速状态下的导引头红外成像的影响分析

摘要：

导引头在3 Ma(1 Ma≈340.3 m/s)超音速飞行状态下,受到气动加热的光学窗口温度急剧上升,产生大量红外热辐射,干扰探测器的成像质量.为研究气动热辐射对导引头红外成像的影响:采用ANSYS软件对导引头进行三维建模、有限元网格划分及温度场仿真;采用普朗克黑体辐射公式与TracePro软件计算仿真得到的目标源与光学窗口在不同温度下产生的辐照度,建立信噪比模型,分析光学窗口温度及目标相对距离对导引头红外成像质量的影响.实验结果表明,导引头在2、11、20 km海拔高速飞行10s后,红外成像系统信噪比分别下降了91.8%、50.1%、20.7%,信噪比的下降会严重影响红外系统成像质量,必须使用制冷措施冷却光学窗口以降低干扰.研究结果可为导引头的光学窗口及光学探测系统的设计提供数据参考,为克服气动热辐射干扰的相关研究提供理论依据.

关键词：大气光学、气动光学、热辐射、成像质量、光学窗口

所属期刊栏目：60

分类号：TH74(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：45-52