Расчет основных параметров

Домашняя работа

по курсу «Теория принятия решения и распознавания образов»

«Распознавание объектов по инфракрасному излучению»

 

 

Руководитель,

Преподаватель ____________ Панин С.Д.

 

Исполнитель,

Студентка группы ИУ10-91 _________ Гречишкина В.В.

 

 

МОСКВА, 2014г.

Цели и задачи работы

 

Базовый объект представляет собой аэродром с всевозможными сооружениями и на нескольких взлетно-посадочных полосах совершают взлет и посадки самолеты различных типов. В общем случае одним из признаков ЛА является излучение в ИК диапазоне как конструкции планера, так и реактивных двигателей (РД). В данной работе излучение конструкции планера сразу отбросим, так как рассматриваем режимы полета самолетов на низких скоростях и нагрев материалов из-за трения воздуха отсутствует.

Ясно, что различные типы самолетов обладают различным излучением двигателей или разным числом одинаковых двигателей.

Глобальная цель – распознавание летательных аппаратов (ЛА), прилетающих и улетающих с аэродрома. Надежную классификацию можно сделать, если использовать информацию различной физической природы (речевая связь экипажа с базой, визуальное наблюдение за ЛА при взлете и посадке, звуковая информация о двигателях в момент взлета), в том числе и излучение в ИК диапазоне РД. Распознавание по ИК спектру излучения возможно при съемке самолетов ночью, при дожде. Тогда вектор признаков ИК излучения есть один из векторов признаков глобальной задачи.

Собственно распознавание по измеренным агентурой параметрам излучения в ИК диапазоне можно выполнить по следующему алгоритму:

1. Составление эталонов ЛА по величине энергетической яркости и силе излучения сопла РД, а также по интенсивности излучения факела РД.

2. Измерение ИК излучения и формирование требований к аппаратуре измерений и условиям измерения.

3. Первичная обработка сигнала датчика – учет рассеяния и поглощения атмосферой в зависимости от дальности и угла измерения. Окончательное значение признака.

4. Классификация самолетов по параметрам ИК спектра.

 

 

Постановка частной задачи

По данным, предоставленным разведывательным штабом, известно:

Летательный аппарат,

Количество двигателей: 2;

F_a = 0,785 м²,

Таблица 1. Параметры летательного аппарата

параметр	Режим посадки	Режим форсажа
T0
Tф
p1/p2	0.2	0.033

 

Значение показателя адиабаты k = 1,3.

Решение

Расчет основных параметров

Температура начального участка факела имеет значение Т = 967 К, а на режиме форсажа – Т = 1050 К.

Оценим излучение конструкции сопла как серого тела во всем диапазоне длин волн:

Яркость .

Сила излучения .

Оценим излучение факела сначала на режиме посадки самолета при Т = 967 К.

Яркость определит выражение:

.

Значение степени черноты при Т=967 К , а значение спектральной плотности излучения абсолютно черного тела на длине волны 4,4 мкм и при Т=967 К:

.

Отсюда яркость факела будет равна:

.

Отношение яркостей сопла РД и выхлопной струи оставляет 2.38/0.128=18.593 и это указывает на доминирующую роль излучения сопла.

При реализации режима форсажа на взлете самолета температура начального участка выхлопной струи возрастет незначительно из-за повышения степени сжатия в двигателе (в то же время происходит значительное повышение температуры газа на входе в сопло) и будет иметь значение 1050 К, возрастет и значение степени черноты факела (). В этом случае яркость факела имеет значение . Теперь уже отношение яркостей сопла и факела равно 13,44, но определяющим по-прежнему будет поток излучения с конструкции сопла.

Таким образом, при взлете и посадке такого самолета единственным признаком с позиций ИК излучения будет сила излучения соплового блока двигателя. Двигателей на самолете два, они расположены рядом и признаком будут суммарное значение силы излучения.