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海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真

柴国贝 张建奇 刘德连 黄曦 张冬阳

柴国贝, 张建奇, 刘德连, 黄曦, 张冬阳. 海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(3): 304009-0304009(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0304009
引用本文: 柴国贝, 张建奇, 刘德连, 黄曦, 张冬阳. 海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(3): 304009-0304009(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0304009
Chai Guobei, Zhang Jianqi, Liu Delian, Huang Xi, Zhang Dongyang. Modeling and simulation of the interference of marine environmental targets by infrared decoys radiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(3): 304009-0304009(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0304009
Citation: Chai Guobei, Zhang Jianqi, Liu Delian, Huang Xi, Zhang Dongyang. Modeling and simulation of the interference of marine environmental targets by infrared decoys radiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(3): 304009-0304009(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0304009

海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0304009
基金项目: 

国家自然科学基金(61301290)

详细信息
    作者简介:

    柴国贝(1988-),男,博士生,主要从事光电成像建模与仿真方面的研究。Email:chaiguobei@sina.com;张建奇(1960-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事目标与环境光辐射特性、光电系统仿真与评估、光电景象生成 技术方面的研究。Email:jqzhang@mail.xidian.edu.cn

    柴国贝(1988-),男,博士生,主要从事光电成像建模与仿真方面的研究。Email:chaiguobei@sina.com;张建奇(1960-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事目标与环境光辐射特性、光电系统仿真与评估、光电景象生成 技术方面的研究。Email:jqzhang@mail.xidian.edu.cn

  • 中图分类号: TN21

Modeling and simulation of the interference of marine environmental targets by infrared decoys radiation

  • 摘要: 在复杂海洋背景下,诱饵弹的发射对海面环境及舰船目标的干扰影响不可忽略。为了实时计算耦合的红外海洋干扰场景,利用了舰载和机载诱饵弹空时域分布特性及红外辐射模型,分析了诱饵弹在红外波段的工作特点;根据诱饵弹与海洋环境的辐射能量作用机理,利用双向反射率分布函数建立了海面面元的散射特性模型;构建了基于GPU并行运算的海上诱饵弹干扰场景渲染框架,实现了复杂海洋环境中舰载和机载诱饵弹干扰结果的实时计算;评估了舰载和机载诱饵弹对舰船成像结果的影响,并定量分析了舰船对比度随诱饵弹发射角度及观察高度的影响,为复杂海环境目标的侦查探测算法研究、诱饵弹开发提供了依据。
  • [1] Butters B, Nicholls E, Walmsley R, et al. Infrared decoy and obscurant modelling and simulation for ship protection[C]//SPIE Security+Defence. International Society for Optics and Photonics, 2011:81870Q-81870Q-16.
    [2] Hu Y F, Song B. Evaluation the effectiveness of the infrared flare with a tactic of dispensing in burst[C]//Systems and Control in Aeronautics and Astronautics(ISSCAA), 20103rd International Symposium on, IEEE, 2010:131-136.
    [3] Aytac T, Bekmen O. Development of a target tracking algorithm for imaging infrared seekers[C]//Signal Processing, Communication and Applications Conference, SIU 2008, IEEE 16th, 2008:1-4.
    [4] Oliveros C S, Aragn L M, Jareno R M. Comparison of the emission of IR decoy flare under controlled laboratory and on-field conditions[C]//SPIE Europe Security+ Defence. International Society for Optics and Photonics, 2009:74830L-74830L-9.
    [5] Gray G J, Aouf N, Richardson M, et al. Countermeasure effectiveness against an intelligent imaging infrared anti-ship missile[J]. Optical Engineering, 2013, 52(2):026401-026401.
    [6] Yang Dongsheng, Mu Dejun, Dai Guanzhong. Kinetic simulation of the characteristics of airborne infrared flares[J]. Journal of Northwestern Polytechnical University, 2009, 6:781-785. (in Chinese)杨东升, 慕德俊, 戴冠中. 机载红外诱饵运动特性仿真技术研究[J]. 西北工业大学学报, 2009, 6:781-785.
    [7] Yang Dongsheng, Dai Guanzhong. Radiation simulation of the characteristics of infrared flares[J]. Science Technology and Engineering, 2011, 21:5104-5110. (in Chinese)杨东升, 戴冠中. 红外诱饵辐射特性仿真技术研究[J]. 科学技术与工程, 2011, 21:5104-5110.
    [8] Tian Xiaofei, Ma Lihua, Hong Hua. Study on jamming characteristic and simulation of surface-type infrared decoy[J]. Laser Infrared, 2012, 42(2):165-169. (in Chinese)田晓飞, 马丽华, 洪华. 面源红外诱饵的干扰特性分析以及模拟研究[J]. 激光与红外, 2012, 42(2):165-169.
    [9] Wang Chaozhe, Tong Zhongiang, Li Lin, et al. Simulation of towed infrared decoy interfering and its operational method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(2):446-451. (in Chinese)王超哲, 童中翔, 李琳, 等. 拖曳式红外诱饵干扰仿真与使用方法[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(2):446-451.
    [10] Hu H, Wen D. Simulation investigation of counterwork between anti-radiation missile and active decoy system[M]//Computer Engineering and Networking. New Your:Springer International Publishing, 2014:437-444.
    [11] Mastin G A, Watterberg P A, Mareda J F. Fourier synthesis of ocean scenes[J]. Computer Graphics and Applications, 1987, 7(3):16-23.
    [12] Karine Caillault, Sandrine Fauqueux, Christophe Bourlier, et al. Multiresolution optical characteristics of rough sea surface in the infrared[J]. Appled Optics, 2007, 22(46):5471-5481.
    [13] Wolfe W L, Zissis G J. The Infrared Handbook[M]. Arlington:Office of Naval Research, Department of the Navy, 1978.
    [14] Cox C S, Munk W H. Statistics of the sea surface derived from sun glitter[J]. J Mar Res, 1954, 13:198-227.
    [15] Masuda K, Takashima T, Takayama Y. Emissivity of pure and sea waters for the model sea surface in the infrared window regions[J]. Remote Sensing Environment, 1988, 24:313-329.
    [16] Ross V, Dion D, Potvin G. Detailed analytical approach to the gaussian surface bidirectional reflectance distribution function specular component applied to the sea surface[J]. Journal of Optical Society of America, 2005, A22:2442-2453.
    [17] Pu Weihua, Du Zhiming. A new method of testing for the radiation spectrum performance of infrared bait medicaments[J]. Acta Armamentarii, 2003, 24(3):399-402. (in Chinese)蒲薇华, 杜志明. 红外诱饵剂辐射光谱性能测试的一种新方法[J]. 兵工学报, 2003, 24(3):399-402.
    [18] Li Shixiang. Optoelectronic Countermeasures Technology[M]. Changsha:National University of Defense Technology Press,2000. (in Chinese)李世祥. 光电对抗技术[M]. 长沙:国防科技大学出版社,2000.
    [19] Zhang Jianqi, Fang Xiaoping. Infrared Physics[M]. 2nd ed. Xi'an:Xidian University Press, 2004. (in Chinese)张建奇, 方小平. 红外物理[M]. 第2版. 西安:西安电子科技大学出版社, 2013.
    [20] Guo Bingtao, Wang Xiaorui, Huang Xi, et al. Modeling and simulation of the scattering of targets surface by infrared decoys radiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2):300-304. (in Chinese)郭冰涛,王晓蕊,黄曦,等.地物环境对红外诱饵弹散射特性建模及仿真[J].红外与激光工程, 2013, 42(2):300-304.
    [21] Spulber C, Borcan O V. An analytical approach regarding some radiometric problems during the detection on the sea surface with a thermal camera[J]. Applied Mechanics and Materials, 2014, 436:318-325.
    [22] Belcour L, Barla P, Pacanowski R. ALTA:a BRDF analysis library[C]//EGSR Workshop on Material Appearance Modeling. Eurographics, 2014.
    [23] Cook R L, Torrance K E. A reflectance model for computer graphics[J]. ACM Transactions on Graphics(TOG), 1982, 1(1):7-24.
    [24] Jason T Ward. Realistic texture in simulated thermal infrared imagery[D]. New York:Rochester Institute of Technology,2008.
    [25] Xiao Liping, Cao Ju, Gao Xiaoying. Detection for ship targets in complicated background of sea and land[J]. Opto-Electronic Engineering, 2007, 34(6):6-10. (in Chinese)肖利平, 曹炬, 高晓颖. 复杂海地背景下的舰船目标检测[J]. 光电工程, 2007, 34(6):6-10.
    [26] Li Hong, Zheng Chengyong, Gao Jingli. Weak and small object detection based on wavelet multi-scale analysis and fisher algorithm[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2003, 22(5):353-356. (in Chinese)李红, 郑成勇, 高景丽. 基于小波多尺度分析及Fisher分割的红外弱小目标检测术[J]. 红外与毫米波学报, 2003, 22(5):353-356.
    [27] Zou Ruibin, Shi Caicheng, Mao Erke. Shearlet-based infrared target detection algorithm on complex sea[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2011, 32(5):1103-1108. (in Chinese)邹瑞滨, 史彩成, 毛二可. 基于剪切波变换的复杂海面红外目标检测算法[J]. 仪器仪表学报, 2011, 32(5):1103-1108.
    [28] Tessendorf J. Simulating ocean water[J]. Simulating Nature:Realistic and Interactive Techniques. SIGGRAPH, 2001, 1(2):5-24.
    [29] Schlick C. A customizable reflectance model for everyday rendering[C]//Fourth Eurographics Workshop on Rendering. 1993:73-83.
  • [1] 李传良, 李韬锐, 王超哲.  诱饵参数对面源红外诱饵干扰效能的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210006-1-20210006-8. doi: 10.3788/IRLA20210006
    [2] 李传良, 童奇, 王超哲, 许丹丹, 杨安元, 黄鹤松, 尚海龙, 李韬锐.  目标机飞行参数对面源红外诱饵干扰效能影响 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200095-20200095. doi: 10.3788/IRLA20200095
    [3] 牛得清, 伍友利, 徐洋, 许瑞.  点源红外诱饵干扰下环境复杂度量化建模 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0204003-0204003. doi: 10.3788/IRLA202049.0204003
    [4] 徐洋, 方洋旺, 伍友利, 肖冰松, 张丹旭, 刘欢.  红外诱饵干扰下导引头视线角速度跳变特征建模 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 504001-0504001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0504001
    [5] 金方圆, 王运鹰, 郭媛媛, 齐异, 陈云飞.  舰船湍流尾迹红外发射率计算方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 504003-0504003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0504003
    [6] 李慎波, 李韬锐, 童中翔, 黄鹤松.  导弹战术参数对面源红外诱饵干扰效能影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 704004-0704004(10). doi: 10.3788/IRLA201847.0704004
    [7] 李韬锐, 童中翔, 李慎波, 黄鹤松.  面源红外诱饵干扰效能评估系统仿真研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 304001-0304001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0304001
    [8] 李韬锐, 童中翔, 黄鹤松, 王超哲, 李慎波.  空战对抗中面源红外诱饵干扰效能仿真 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 904002-0904002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0904002
    [9] 钮赛赛, 印剑飞, 曹卫卫, 杨尧, 王晓柱, 宋敏敏.  红外成像系统激光干扰耀斑仿真建模 . 红外与激光工程, 2017, 46(S1): 13-17.
    [10] 常帅, 高秀伟, 佟首峰, 宋延嵩, 董岩.  红外辐射式干扰弹能量测量装置研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 117002-0117002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0117002
    [11] 林娟, 包醒东, 吴杰, 董雁冰.  舰船排气羽流红外辐射特性计算研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 904004-0904004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0904004
    [12] 贾林通, 童中翔, 王超哲, 马榜, 王彪.  机载面源红外诱饵及干扰效能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 904005-0904005(12). doi: 10.3788/IRLA201645.0904005
    [13] 杨春玲, 张振东, 刘国成.  药剂半径对红外诱饵弹辐射特性影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 23-28. doi: 10.3788/IRLA201645.S104005
    [14] 王炜强, 贾晓洪, 韩宇萌, 张晓阳, 付奎生.  定向干扰激光的红外成像建模与仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606005-0606005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0606005
    [15] 张迪飞, 张金锁, 姚克明, 成明伟, 吴永国.  基于SVM分类的红外舰船目标识别 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 104004-0104004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0104004
    [16] 张帅, 刘志国, 王仕成, 赵乾.  高重频激光干扰制导武器建模与仿真评估研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 306008-0306008(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0306008
    [17] 郭冰涛, 王晓蕊, 王小兵, 袁宏学, 杨红坚.  诱饵弹作用后导引头成像特征建模及跟踪性能分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2027-2033.
    [18] 郭冰涛, 王晓蕊, 黄曦, 刘德连, 柴国贝.  地物环境对红外诱饵弹散射特性建模及仿真 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 300-304.
    [19] 朱敏, 陈宇, 杨春玲.  红外诱饵弹干扰特性有限元建模 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1979-1986.
    [20] 王明明, 郝颖明, 朱枫, 付双飞, 石坤.  空中目标红外辐射特性计算与实时仿真 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1979-1984.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-07
  • 修回日期:  2015-08-12
  • 刊出日期:  2016-03-25

海洋环境对红外诱饵弹干扰特性建模及仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0304009
    作者简介:

    柴国贝(1988-),男,博士生,主要从事光电成像建模与仿真方面的研究。Email:chaiguobei@sina.com;张建奇(1960-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事目标与环境光辐射特性、光电系统仿真与评估、光电景象生成 技术方面的研究。Email:jqzhang@mail.xidian.edu.cn

    柴国贝(1988-),男,博士生,主要从事光电成像建模与仿真方面的研究。Email:chaiguobei@sina.com;张建奇(1960-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事目标与环境光辐射特性、光电系统仿真与评估、光电景象生成 技术方面的研究。Email:jqzhang@mail.xidian.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61301290)

  • 中图分类号: TN21

摘要: 在复杂海洋背景下,诱饵弹的发射对海面环境及舰船目标的干扰影响不可忽略。为了实时计算耦合的红外海洋干扰场景,利用了舰载和机载诱饵弹空时域分布特性及红外辐射模型,分析了诱饵弹在红外波段的工作特点;根据诱饵弹与海洋环境的辐射能量作用机理,利用双向反射率分布函数建立了海面面元的散射特性模型;构建了基于GPU并行运算的海上诱饵弹干扰场景渲染框架,实现了复杂海洋环境中舰载和机载诱饵弹干扰结果的实时计算;评估了舰载和机载诱饵弹对舰船成像结果的影响,并定量分析了舰船对比度随诱饵弹发射角度及观察高度的影响,为复杂海环境目标的侦查探测算法研究、诱饵弹开发提供了依据。

English Abstract

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