红外特征是复杂环境下搜索有生目标的重要手段;而能够模拟人的红外特征的人形靶,是检验和训练特种作战中目标搜索能力的重要工具。目前人形靶常见的用于车辆碰撞等检测的碰撞假人,通常以人类肌肉骨骼等的强度和重量为模拟对象;能够模拟人类的红外特征的未见报道。本文依托中国兵器工业试验测试研究院“生物保真人形靶构建与实时毁伤试验技术”项目,针对人形靶3D红外特征模拟展开研究。分析人体在不同姿态下的红外特点,建立符合亚洲人种的人体模型,在此基础上,设计并完成人形靶3D红外特征模拟器,并采用红外摄像机对其结果进行了实验验证。本文的主要工作有:1)人体红外特征建模。通过对红外辐射理论及人体热能分析,得到人体红外特征与人体产生的热量之间的关系;通过对亚洲人体特征分析,得到了所设计的人形靶表面积、身高,体重的大小以及各部位温度的参考值;通过对姿态为走姿的人体热能分析,确定了人形靶各部位需达到参考值所用的功率大小。2)人形靶3D红外特征模拟器外部硬件设计。通过对人体红外特征的建模及参考数据,进行人形靶的外形设计,确立了以电热丝为加热模块,石墨片为导热模块,铝箔为模拟人体皮肤反射率的红外显示模块,并对人形靶3D红外特征模拟器的外部硬件进行实现。3)人形靶3D红外特征模拟器下位机设计。设计采用STM32F103为人形靶3D红外特征模拟器装置控制系统的主控板,对系统硬件电路进行了工程设计,并对各个模块进行了驱动程序开发。设计了针对人形靶3D红外特征模拟器的模糊PID控制算法,并在主控模块上加以实现,并进行联调联试。联调结果证明,各模块运行正常,且通信正常。4)人形靶3D红外特征模拟器实验分析。将人形靶红外特征模拟器的各个模块联调后,进行数据采集,并使用红外摄像机进行图像采集。结果显示,人形靶3D红外特征模拟器各部位的温度均能达到设定温度;且红外图像的显示均能够正常的显示类似人体红外特征。实验结果与预期相符,人形靶3D红外特征模拟器能够正常模拟人体红外特征,为国内人形靶3D红外特征模拟器的研制打下了坚实的基础。