УДК 621.373.826(075.8)
Л. В. Л а б у н е ц, А. В. П о п о в
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛО-
ВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ 3D-ОБЪЕКТА
В ИК- КООРДИНАТОРЕ ЦЕЛИ
Предложена математическая модель тепловизионного изображе-
ния антропогенного объекта локации, основанная на системе урав-
нений энергетического баланса. Структура модели обеспечивает
разумный компромисс между относительно низкими вычислитель-
ными затратами имитационного цифрового моделирования вход-
ныхсигналов ИК- координаторов цели и адекватность модели экс-
периментальным изображениям.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
система уравнений энергетического баланса, теплови-
зионное изображение, математическая модель.
Формирование представительной базы данных тепловизионных
изображений 3D-объектов является одним из наиболее трудоемких
этапов проектирования ИК локационных систем. Эффективное ре-
шение этой задачи основано на рациональном сочетании экспери-
ментальных измерений и математического моделирования изображе-
ний целей. Математические модели тепловизионных изображений
позволяют создавать аппаратно-программные комплексы имитацион-
ного цифрового моделирования входных сигналов ИК-координаторов.
Основное требование, предъявляемое к таким комплексам, — это
адекватное воспроизведение в вычислительном эксперименте физиче-
ских закономерностей отражения и собственного излучения лучистой
энергии объектом локации. При моделировании такого рода процессов
существенное значение имеет теплообмен между различными участ-
ками поверхности цели. Синтез изображений 3D-объектов в этом
случае опирается на метод энергетического сальдо [1].
Положение пикселей на изображении цели с заданного ракурса
удобно задавать с помощью систем координат, приведенных на рис. 1,
где оси обозначены в общем виде индексом
k
; в тексте мы будем
использовать
k
= 0
, соответствующее ракурсу, заданному пользова-
телем, в направлении которого необходимо синтезировать модельное
изображение;
O
t
X
t
Y
t
Z
t
— целевая система координат (ЦCК), связанная с услов-
ным центром цели
O
t
. Ориентацию ЦСК удобно выбрать такой, чтобы
координатные плоскости
X
t
O
t
Y
t
,
X
t
O
t
Z
t
и
Z
t
O
t
Y
t
являлись плоскостя-
ми тангажа, курса и крена соответственно;
O
t
X
0
Y
0
Z
0
— лучевая система координат (ЛСК), ось
O
t
X
0
которой
направлена на приемное устройство регистрирующей системы. Может
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2010. № 3 13
