基于OpenMP并行计算的飞行器红外辐射特性仿真研究

来源 :江栋航 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzyu888888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
红外辐射特征是体系化对抗背景下对飞行器进行探测识别和打击的重要参数。一方面飞行器的红外辐射特征可作为辐射源被红外探测器接收,从而对抗体系可以根据接收到的红外辐射特征对目标进行识别、追踪、锁定、打击和干扰等;另一方面,构建红外辐射的模拟仿真平台能够提前模拟战时红外对抗,完善飞行器的红外隐身性能,开发有效的红外干扰手段。诸如天基探测器、陆基探测器等不同形式的探测器对飞行器不同部位的敏感度不一样,并且不同飞行状态、不同波长和不同探测角下的飞行器红外辐射特征也存在差异,外场实验无法获取任意条件下的红外实测数据,因此构建复杂环境条件下的飞行器红外辐射特性仿真平台对战情模拟训练、作战方略指定、目标识别跟踪和红外对抗干扰具有重要的工程意义。本文在数值模拟时将飞行器红外辐射特征分解为蒙皮和尾焰,并根据其数值计算的特点,利用Open MP完成并行加速。针对蒙皮辐射,利用Catia完成几何建模,利用Gid完成模型网格划分。根据上述离散网格建立蒙皮温度场的有限单元法求解模型,考虑不同时空下太阳辐照、地面反射、气动加热、对流冷却等典型边界条件并将其转换为有限元法的载荷矩阵,通过有限元刚度矩阵和载荷矩阵编写C++串行代码求解蒙皮温度场分布。根据上述温度场分布求解蒙皮在中波红外和长波红外两个典型波段的红外出射,结合双向反射分布函数模型与传统漫反射模型获取蒙皮的反射红外特征,综合蒙皮的红外出射与红外反射求解探测平面内蒙皮全向红外辐射特征。针对蒙皮红外辐射特征串行代码的特点组织并行区域的数据结构,利用Open MP完成蒙皮红外辐射特征求解并行区域的多线程加速求解。针对尾焰辐射,借助Fluent生成收敛-扩张喷管的初始流场数据并组织五次距离反比插值得到计算流场网格。对不同版本的HITRAN和HITEMP基础物性数据库进行对比,分析其对气体吸收系数及辐射强度求解的影响。结合逐线计算法与Malkmus统计窄谱带模型求解纯吸收尾焰气体的光谱吸收系数,利用C++编写串行计算程序求解视在光线法在单波长与中波红外、长波红外两个波段下的辐射强度分布,获取不同探测视角下探测平面的积分辐射强度分布。根据尾焰辐射求解代码的特点组织距离反比插值、逐线计算法和视在光线法求解三个Open MP多线程并行计算块,分析线程数量对加速效率和加速比的影响,在蒙皮辐射和尾焰辐射独立求解的基础上开发蒙皮-尾焰红外辐射一体化计算代码。
其他文献
无论是在军事领域还是在民用领域,嵌入式目标分类决策系统都有着极为广泛的应用。只有对目标分类准确,才可以做出准确的决策,只有做出准确的决策,人们才可以放心使用智能化的系统来辅助作战和生活,所以嵌入式目标分类决策系统的可信性变得尤为重要。但是目前对于嵌入式目标分类决策系统的可信性评估还没有一个完备的体系,评价指标比较零散,也没有方便用户进行管理的评估平台。所以本研究旨在建立起一套针对目标分类决策系统的
学位
随着红外、雷达技术的发展,运用红外、雷达传感器采集目标信息这一技术在航空领域的应用越来越广。随着采集系统应用环境复杂度的提高及待测数据的增加,要求面向空间目标的采集系统可以处理多传感器数据,同时也对系统的并行处理能力、数据采集与处理速率提出了更高要求。针对现有数据采集传输系统可处理数据类型单一、传输速率低、并行性差的问题,本文旨在设计一种面向空间目标的多传感器高速数据采集与处理方案,其中软硬件设计
学位
地下老旧管线的损坏往往会造成巨大的经济损失,严重时甚至会威胁人民的生命安全,地下管线资料的缺失也会阻碍现代化城市的建设进程。随着车载探地雷达技术的发展,极大的提高了探地雷达的检测效率,然而繁重的人工解释工作限制了探地雷达在大规模城市场景中的应用,因此研究出一种能够自动对探地雷达图像进行准确识别的算法即可极大程度上减少检测成本。本文主要借助卷积神经网络对探地雷达三维管线图像进行识别分类研究。首先针对
学位
高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)沿海面水平发射的垂直极化高频段(3-30MHz)电磁波,通过它在海上的绕射传输,实现了超越可视区域的远程侦察。目前的HFSWR中,中、大孔径天线阵列的结构处于主流地位,随着海陆资源的不断紧缺,小孔径阵列高频地波雷达应运而生,其较小的占地面积以及较少的天线阵元数都是它的优势,但是更小的孔径使得雷达波束主瓣展
学位
行政管理工作作为引导企业不断向前发展的重要工作,随着当前各单位正在不断深化改革,单位领导决策层必须要加强对行政管理体制改革的重视,确保能够及时发现当前行政管理工作存在的问题,并且通过先进的管理理念提高行政管理工作的效率和质量,从而为单位的长远发展打好坚实的基础。为此,本文对行政管理体制改革的重要性以及改革需要重视的问题进行了分析,并且提出了促进行政管理体制改革的措施以供参考。
期刊
自动驾驶车辆通过与路侧基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)交互获得全局道路交通环境信息。该传播场景对可靠性和时延要求非常敏感,还面临着通信资源短缺、信道不稳定、传输速率要求高和信息新鲜度高等挑战。因此,在资源受限的高动态通信网络中,如何有效的对有限的资源进行分配以保障高速率以及信息新鲜性的传输需求是亟待解决的问题。我们在集中式的以用户为中心的5G超密集V2I上行网
学位
天发船收雷达是高频雷达大家族的新成员,它结合了天波雷达探测覆盖范围大,探测距离远与地波雷达的信道稳定检测概率高的优点。加之接收平台可以灵活移动使得天发舰收雷达的探测更加灵活。但是因为双基地系统布局、背景电离层和电离层不规则体扰动、接收船运动、以及接收阵列孔径的限制,导致接收信号一阶海杂波严重展宽,很多慢速目标处于展宽的海杂波区域中,严重影响目标检测的性能。因此需要基于天发船收回波信号海杂波的分布特
学位
学术数据库商的经营活动涉及知识传播的公益与投资营利的私益之间的平衡。学术数据库并不天然具备市场支配地位,但是学术数据库商可凭借“独家授权协议”、行政政策等方式获得市场支配地位。以中国知网为代表的具有市场支配地位的学术数据库为实现其利益最大化,实施不公平高价、附加不合理交易条件以及搭售等滥用市场支配地位的行为,使得公益与私益失衡,损害了消费者利益和竞争秩序,反垄断法应介入予以规制。根据个案中学术数据
期刊
简介抽水蓄能优势和国内外抽水蓄能电站发展现状,探讨抽水蓄能电站服务电网的模式,主要阐述抽水蓄能电站在大电网中的辅助服务作用,并总结福建仙游抽水蓄能电站服务福建电网的重要业绩。
期刊
目的了解大学生COVID-19知识、态度、行为现状,比较大学生COVID-19知识、态度、行为差异,探讨大学生COVID-19知识、态度、行为的影响因素和大学生在疫情期间参加志愿者行动的行为动机。方法本研究通过定量研究与定性研究相结合的方法对武汉市大学生COVID-19相关知识、态度、行为进行调查和研究。(1)定量研究:采用便利抽样,选取4所武汉市大学共计1257名大学生作为研究对象。调查方式采取
学位