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基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真

张作宇 廖守亿 张金城 苏德伦 闫循良

张作宇, 廖守亿, 张金城, 苏德伦, 闫循良. 基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404004-0404004(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
引用本文: 张作宇, 廖守亿, 张金城, 苏德伦, 闫循良. 基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404004-0404004(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
Zhang Zuoyu, Liao Shouyi, Zhang Jincheng, Su Delun, Yan Xunliang. Real-time battlefield smoke IR simulation based on physical model[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 404004-0404004(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
Citation: Zhang Zuoyu, Liao Shouyi, Zhang Jincheng, Su Delun, Yan Xunliang. Real-time battlefield smoke IR simulation based on physical model[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 404004-0404004(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0404004

基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
基金项目: 

中国博士后科学基金(2013M532125,2014T70974)

详细信息
    作者简介:

    张作宇(1992-),男,硕士生,主要从事导航、制导与控制方面的研究。Email:zhangzuoyu1002@163.com;廖守亿(1974-),男,副教授,硕士生导师,博士后,主要从事飞行器系统建模与仿真,导航、制导与控制方面的研究。Email:lsy_nudt@sohu.com

    张作宇(1992-),男,硕士生,主要从事导航、制导与控制方面的研究。Email:zhangzuoyu1002@163.com;廖守亿(1974-),男,副教授,硕士生导师,博士后,主要从事飞行器系统建模与仿真,导航、制导与控制方面的研究。Email:lsy_nudt@sohu.com

  • 中图分类号: TP391.9

Real-time battlefield smoke IR simulation based on physical model

  • 摘要: 烟幕、灰尘、云、火焰等不规则物体的实时红外仿真技术是战场环境红外图像实时生成的关键技术和难点之一。以烟幕红外仿真为例,首先基于Navier-Stokes方程对烟幕的外形进行了建模,给出了其初始化和边界处理方法;然后基于灰体辐射模型和光线投射算法考虑了烟幕自身辐射和太阳光照射两种因素对烟幕的红外辐射特性进行了建模;最后,利用CUDA并行计算工具对基于物理模型的烟幕红外仿真进行了实现,成功地将红外烟幕嵌入到基于Vega的红外场景中,并对利用Vega粒子系统产生的红外烟幕和基于物理模型的红外烟幕的效果进行了对比。仿真结果表明,基于物理模型的烟幕红外仿真满足实时性需求,且具有真实感强,可控性好的优点。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-10
  • 修回日期:  2015-09-20
  • 刊出日期:  2016-04-25

基于物理模型的战场烟幕实时红外仿真

doi: 10.3788/IRLA201645.0404004
    作者简介:

    张作宇(1992-),男,硕士生,主要从事导航、制导与控制方面的研究。Email:zhangzuoyu1002@163.com;廖守亿(1974-),男,副教授,硕士生导师,博士后,主要从事飞行器系统建模与仿真,导航、制导与控制方面的研究。Email:lsy_nudt@sohu.com

    张作宇(1992-),男,硕士生,主要从事导航、制导与控制方面的研究。Email:zhangzuoyu1002@163.com;廖守亿(1974-),男,副教授,硕士生导师,博士后,主要从事飞行器系统建模与仿真,导航、制导与控制方面的研究。Email:lsy_nudt@sohu.com

基金项目:

中国博士后科学基金(2013M532125,2014T70974)

  • 中图分类号: TP391.9

摘要: 烟幕、灰尘、云、火焰等不规则物体的实时红外仿真技术是战场环境红外图像实时生成的关键技术和难点之一。以烟幕红外仿真为例,首先基于Navier-Stokes方程对烟幕的外形进行了建模,给出了其初始化和边界处理方法;然后基于灰体辐射模型和光线投射算法考虑了烟幕自身辐射和太阳光照射两种因素对烟幕的红外辐射特性进行了建模;最后,利用CUDA并行计算工具对基于物理模型的烟幕红外仿真进行了实现,成功地将红外烟幕嵌入到基于Vega的红外场景中,并对利用Vega粒子系统产生的红外烟幕和基于物理模型的红外烟幕的效果进行了对比。仿真结果表明,基于物理模型的烟幕红外仿真满足实时性需求,且具有真实感强,可控性好的优点。

English Abstract

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