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基于反向蒙特卡罗法建立了飞行器尾焰的红外辐射模型,计算获得燃烧产物H2O和CO2高温气体的红外辐射光谱,并模拟目标辐射在大气中传输到达大气顶的过程,分析了不同大气条件参数对尾焰辐射传输的影响。本文的主要工作如下:1.建立尾焰物理模型,模拟模型内部各区域的场参数,根据HITRAN数据库使用每个子区域的参数计算其内部辐射参数,使用反向蒙特卡罗法模拟计算尾焰在中红外波段的辐射光谱;计算不同种类内核温度的尾焰辐射光谱并加以比较。2.使用通用大气辐射传输(CART)软件计算天空背景辐射和大气斜程透过率,在此基础上计算了尾焰辐射特性和目标背景对比度。分析了高度、大气模式和观测天顶角三种因素对尾焰目标与背景对比度的影响,并由此确立大气顶卫星的最佳观测波段。3.选择最优插值法对MODIS卫星反演数据与地面探空站点二十年的月均数据进行数据同化,分别对有站点和没有站点两种情况进行分析和验证。在有站点分布的北京地区,对2016年1月每天的MODIS廓线数据进行校正,并与当天的站点实时探测结果做对比分析。在MODIS偏离真值的时候,月均数据对其的校正能够较大的减小误差和均方根误差;在误差波动不大时,校正结果与MODIS结果基本持平,有所减小。在没有站点的合肥地区,使用周围几个站点的月均数据加权平均得到合肥地区的估计月均数据,然后进行校正。选择了天气晴朗的某一天在合肥释放探空气球测量数据,进行验证。校正结果效果提升明显。4.模拟计算了大气吸收波段(2.5-2.9μm)在卷云条件下的大气反射率,分析了卷云光学厚度、粒子尺度和云高对大气反射率和大气顶背景辐射的影响。模拟分析了尾焰目标在卷云大气中传输至大气顶的辐射并计算了大气顶目标背景对比度,考虑了目标高度和卷云参数对对比度的影响。5.考虑了三维大气辐射传输模式,计算了大气顶背景辐射分布受到云参数变化的影响;将目标辐射与三维大气辐射传输模式进行耦合,计算了目标辐射到达大气顶的辐射分布。对飞行器尾焰进行红外辐射建模,计算大气对尾焰红外辐射传输的影响,能够为飞行器目标的侦查、识别和跟踪等领域打下理论基础。