末敏弹目标红外辐射特性进行建模研究,对提高我军装甲车辆的生存能力、利用仿真手段评估末敏弹侦察告警装备性能以及为构建大型对抗仿真平台做数据储备等方面都具有重要意义。本文针对一种典型的外军末敏弹型号,基于对末敏弹结构和运动特性分析,综合运用计算传热学、流体力学、计算热辐射学、内弹道学以及计算图形学的知识,考量末敏弹全生命周期的飞行特点,构建了其温度场计算模型和目标特性计算模型。(1)基于对末敏弹工作原理的分析,根据项目组收集的“萨达姆”末敏弹资料,构建其几何模型,获得求解末敏弹红外特性模型所需的基本参数。(2)在分析末敏弹的运动特征及其在各运动阶段边界条件的基础上,构建了具有对流和辐射边界条件的三维非稳态导热方程的温度场模型。依据末敏弹各飞行阶段特点,确定了各边界条件和初值条件的求解方法。(3)基于温度场求解结果,综合考虑末敏弹自身辐射、反射辐射、大气传输效应以及探测器对各光谱的响应等因素,构建了求解末敏弹表观辐射亮度的目标特性计算模型。给出了基于深度缓存算法的目标投影变换方法、交叉点数判别法和双线性插值算法的目标表观辐射图像的生成方法。基于末敏弹温度场计算模型和目标特性计算模型,基于Windows平台,运用Matlab语言和模块化的编程思想,开发了末敏弹目标特性计算软件。(4)运用实验的方法、测得末敏弹蒙皮和降落伞的材料的辐射特性参数的基础上,在假定的计算条件下,计算获得了末敏弹的红外目标特性。结果表明,母弹弹头的在母弹飞行全程,辐射亮度变化范围较大,并且其值高于弹身。子弹分离阶段和减速减旋阶段的辐射亮度较低。稳态扫描阶段,由于热电池的作用,在靠近热电池的子弹表面,会出现一小块高亮区域。但由于子弹的旋转和探测器与目标位置关系的原因,该区域并不会一直显示在视场区域中。(5)基于Morris全局灵敏度分析方法,对末敏弹目标特性计算模型进行了全局灵敏度分析。结果表明：母弹入膛的初始温度、弹体材料的比热容、弹体的飞行速度(轨迹文件)以及弹体蒙皮的发射率(辐射特性参数)是灵敏度很高的几个参数。因此为获得较高精度的结果,应优先保证以上几个参数的精度。综上所述,本文基于Matlab构建的末敏弹全生命周期目标特性计算模型是可行的,其建模理论以及计算结果可为末敏弹侦察告警研究、大型仿真对抗平台数据库建立提供参考。