К.П. Лихоеденко1, В.Б. Сучков2, Ю.В. Каракулин3, А.Ю. Перов4, А.Е. Олейник5

1–5 Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
1 klikhoedenko@bmstu.ru, 2 vbs-2014@bmstu.ru, 3 karakulin@bmstu.ru, 4 perovau@bmstu.ru, 5 oleynikae@student.bmstu.ru

Постановка проблемы. В настоящее время возникла необходимость решения задачи расчета сигнала, формируемого высокоскоростным летательным аппаратом (ЛА) в матричном фотоприемном устройстве (МФПУ) инфракрасного (ИК) диапазона. Для решения такой задачи предложена методика математического моделирования температурных портретов объектов сложной пространственной конфигурации и определении результирующего сигнала в ячейках МФПУ.

Цель. Разработать математическую модель оптического изображения объекта сложной пространственной конфигурации в матричном фотоприемном устройстве.

Результаты. Рассмотрена методика математического моделирования теплофизических процессов при движении высокоскоростных ЛА, основанная на формировании полигональной модели объекта. Разработана математическая модель расчета сигнала, формируемого в МФПУ инфракрасного диапазона.

Практическая значимость. Предложенная методика может быть использована для получения оптических изображений как в ближнем (3…5 мкм), так и в дальнем ИК-диапазоне длин волн (7…14 мкм). Проведено моделирование работы оптико-электронных систем наведения.

Лихоеденко К.П., Сучков В.Б., Каракулин Ю.В., Перов А.Ю., Олейник А.Е. Математическое моделирование оптических изображений высокоскоростных летательных аппаратов в ИК-диапазоне // Наукоемкие технологии. 2024. Т. 25. № 1. С. 15−24. DOI: https://doi.org/10.18127/ j19998465-202401-02

1. Sun W., Wang S.B. Study on Infrared Images Simulation of Fighter Aircraft. 2019 19th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). Jeju. Korea (South). 2019. P. 1703–1708.
2. Hots N., Parakuda V., Pazur A., Szelmanowski A. Simulation of the Temperature Measurement by Infrared Radiation of the Aircrafts' Gas Turbine Engine. 2022 IEEE 16th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET). Lviv-Slavske. Ukraine. 2022. P. 819–822.
3. Ye X., Zhang Y., Chen X.-T., Zhang F., Zhang J.-J. An Infrared Radiation Simulation Method for Aircraft Target and Typical Ground Objects Based on RadThermIR and OpenGL. 2016 International Conference on Information System and Artificial Intelligence (ISAI). Hong Kong. China. 2016. P. 236–240.
4. Молчанов А.М. Математическое моделирование задач газодинамики и тепломассообмена. М.: Изд-во МАИ. 2013. 206 с.
5. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал УРСС. 2003. 784 с.
6. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа. 1967. 600 с.
7. Исаев С.И. и др. Теория тепломассообмена: Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1979. 495 с.
8. Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Балтийский гос. техн. ун-т. 2001. 108 с.
9. Fulghum D.A., Fabey M.J. F-22 Combat Ready. Aviation Week. 8 January 2007.
10. Borzov A.B. et al. Mathematical modeling and simulation of the input signals of short-range radar systems. Journal of Communications Technology and Electronics. 2014. Т. 59. P. 1356–1368.
11. Гиндин П. Матричные и субматричные фотоприемные модули // Оптоэлектронные приборы. 2013. №9/42. С. 62–73.
12. Михеев С.В. Основы инфракрасной техники. СПб.: Университет ИТМО. 2017. 127 с.
13. Лабунец Л.В. Цифровое моделирование оптических отражательных характеристик целей в режиме реального времени. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. 211 с.
14. Зубарь А.В. Оптико-электронная система определения параметров целей. Теоретические основы построения: Монография. Омск: ОАБИИ. 2018. 188 с.