УДК 621.373.826(075.8)
Л. В. Л а б у н е ц, А. В. П о п о в
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ИНДИКАТРИСЫ СПЕКТРАЛЬНОГО
КОЭФФИЦИЕНТА НАПРАВЛЕННОГО
ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
ОБЪЕКТОВ ЛОКАЦИИ
Предложена математическая модель пространственной индика-
трисы спектрального коэффициента направленного теплового из-
лучения покрытий конструкционных материалов антропогенных
объектов локации и подстилающих поверхностей. Структура мо-
дели обеспечивает разумный баланс между адекватностьюмо-
дели экспериментальным данным и относительно низкими вычи-
слительными затратами имитационного цифрового моделирова-
ния тепловизионных изображений 3D-объектов и входных сигналов
ИК координаторов цели.
Ключевые слова:
тепловое излучение, математическое моделирование,
индикатриса, тепловизионное изображение.
Исследование входных сигналов — один из наиболее трудоем-
ких этапов проектированияИК-координаторов цели. Эффективное ре-
шение этой задачи основано на рациональном сочетании экспери-
ментальных измерений и математического моделированиятеплови-
зионных изображений 3D-объектов локации. Математические модели
характеристик оптического излученияпокрытиями конструкционных
материалов позволяют создавать аппаратно-программные комплексы
имитационного цифрового моделированиятепловизионных изображе-
ний целей и входных сигналов ИК-систем наведения. Основное требо-
вание, предъявляемое к таким комплексам, — это адекватное воспро-
изведение в вычислительном эксперименте физических закономерно-
стей формированияобъектами локации отраженного и собственного
оптических излучений.
Строгий теоретический анализ оптического излученияпокрытием
конструкционного материала связан с решением задач теплообмена
между микрогранями шероховатой поверхности и переноса излуче-
нияв приповерхностном слое. Применение известных методов реше-
ниясистем уравнений энергетического баланса [1] и переноса излу-
чения[2] к моделированию фотометрических характеристик покры-
тияпотребует существенных упрощающих допущений относительно
теплофизических свойств и микрогеометрии излучающей поверхно-
сти. Кроме того, эти методы приводят к сложным математическим
выражениям, требуют применения итерационных алгоритмов и стати-
стического моделирования, что связано со значительными вычисли-
тельными затратами. Целесообразно использовать другой подход к
50 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2
