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原文传递水幕冷却舰船红外隐身仿真系统

论文题名：	水幕冷却舰船红外隐身仿真系统
关键词：	舰船;红外隐身仿真;水幕冷却装置;可编程逻辑控制器;温度传感器
摘要：	目标的红外隐身仿真技术在现代战争的红外制导与反制导对抗中具有重大的应用价值。对于海面舰船目标而言，如何快速实现本体目标的红外隐身效果是目前军事仿真研究中的一个热点。其中，采用喷水快速冷却是低成本地实现舰船红外隐身一个有效的途径。虽然目前已有一些舰船喷水冷却红外隐身仿真的研究工作，但这些工作没有考虑同时考虑喷水时水膜冷却和水雾遮蔽的红外辐射抑制效果、仿真算法没有与喷水冷却装置实现实时反馈和控制。为此，本文提出并设计实现了一个水幕冷却舰船红外隐身仿真控制系统，该系统考虑了喷水冷却时水膜和水雾的综合红外辐射抑制效果，能实时地获取舰船表面传感器的实测气象数据与温度场数据以调整喷水策略，从而达到最优的喷水冷却红外隐身效果。　　本文的主要工作描述如下：　　（1）综合了红外物理学、传热学和计算机图形学等多学科的知识，来研制舰船的喷水冷却红外隐身仿真系统，建立了考虑红外海天背景辐射的全局舰船目标红外特性变化的成像仿真模型。　　（2）在舰船喷水冷却过程中同时考虑了水膜冷却和水雾遮蔽的目标红外辐射抑制效应。本文采用表面钢板-水膜-环境传热模型快速求解出舰船表面辐射温度随时间的变化，对雾状水幕造成的红外消光衰减效果进行计算,最终得到了喷水冷却红外隐身的仿真计算效果。　　（3）在此基础上设计实现了一个舰船红外隐身仿真水幕冷却装置控制系统。该系统以Winform与Unity3D作为通讯和图形开发平台，可实时地求解出舰船目标侧表面的温度场随时间的变化，并可通过外部PLC（可编程逻辑控制器）实时传入各种气象参数和表面温度的传感器数据用于仿真计算和水冷控制。通过动态红外伪彩图像实现红外隐身过程及红外威胁程度等级可视化。
作者：	肖梦臻
专业：	计算机技术
导师：	王章野
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2022