《地面目标与背景的红外辐射特性（第2版）》综合运用传热传质学、流体力学、计算传热学、红外物理学、车辆行驶原理、弹道学和计算机图形学等学科的基本原理，系统地建立了描述地面军事目标与背景红外辐射特征的理论和方法，深入地分析了影响目标与背景温度场和红外辐射通量分布的各种因素，通过若干典型目标及背景的示例阐述了红外辐射特征模型的构造方法和计算方法。书中的重点在于目标与背景的红外辐射特征主要影响因素分析、目标与背景的相互作用对目标与背景红外辐射特征的影响、不同特点的目标红外辐射特征理论模型建立方法以及模型的求解方法、红外辐射特征理论模型的验证与评估、目标与背景几何构型和计算结果的可视化方法、红外模拟热图像的生成方法、目标与背景红外辐射特征模型的应用以及目标红外辐射特征的调控方法等。

第1章 绪论

1．1 目标与背景红外辐射特征

1．1．1 目标与背景红外辐射特征产生的原因

1．1．2 影响目标与背景红外辐射特征的因素

1．2 目标与背景的关系

1．2．1 目标与背景的相互作用

1．2．2 大气辐射传输特性

1．2．3 复杂天气条件对目标与背景红外辐射特征的影响

1．2．4 复杂战场环境下目标与背景红外辐射特征

1．2．5 目标与背景红外辐射对比特性

1．3 目标与背景红外辐射特征研究的意义

1．4 国内外研究水平及趋势

1．4．1 复杂背景

1．4．2 装甲车辆

1．4．3 装甲车辆与复杂背景红外辐射特征对比特性

1．4．4 大气传输特性及复杂天气条件对目标与背景红外辐射特征影响

1．4．5 复杂战场环境下目标与背景红外辐射特征

1．5 目标与背景红外辐射特征研究方法

1．5．1 实验研究方法

1．5．2 理论研究方法

1．5．3 理论模型的校验

1．6 目标与背景红外辐射特征的应用

1．6．1 在装备研制中的应用

1．6．2 军事应用

1．7 目标红外辐射特征的调控

1．7．1 调整目标红外辐射光谱特性

1．7．2 降低目标红外辐射强度

1．7．3 调节红外辐射传播途径

参考文献

第2章 红外辐射特征模拟的理论基础

2．1 目标与环境的能量传递关系

2．2 传热的基本方式和理论

2．2．1 热传导

2．2．2 对流换热

2．2．3 热辐射

2．2．4 太阳辐射和天空背景辐射

2．2．5 热边界条件

2．2．6 红外辐射强度计算

2．3 红外辐射特征分析的数值方法

2．3．1 辐射换热的计算

2．3．2 确定温度场的有限差分方法

2．3．3 确定温度场的边界元方法

2．3．4 对流换热的数值计算方法

2．3．5 目标与背景红外辐射特征的计算

2．4 大气传输特性的影响

2．4．1 分子吸收的逐线计算法

2．4．2 分子吸收的谱带模型法

2．4．3 气溶胶散射计算模型

2．4．4 大气红外辐射传输特性计算

2．5 红外辐射特征模型灵敏度分析

2．6 目标红外图像特征分析

参考文献

第3章 地面运动目标红外辐射特征

3．1 车辆整体温度分布理论模型

3．1．1 车体的温度分布理论模型

3．1．2 车辆动力舱内主要部件温度分布模型

3．1．3 履带与车轮温度分布理论模型

3．1．4 火炮身管温度分布理论模型

……

第4章 地面立体目标的红外辐射特征

第5章 地面自然背景的红外辐射特征

第6章 装甲车辆车辙红外辐射特征

第7章 大气颗粒物对红外辐射特征的影响

第8章 红外热像模拟

第9章 红外辐射特征模型的验证与评估

第10章 目标红外辐射特征分析

第11章 红外辐射特征模型的应用

第12章 目标红外辐射特征的调控

本书第1版自2004年出版以来，受到了相关技术领域研究人员的广泛欢迎，许多同行已将该书列为必备的参考书。一些国内同行反映，该书目前已经无法购得。十余年来，随着人们对红外技术认识的不断提高和红外技术的发展，红外技术在武器装备研制和使用中发挥着越来越重要的作用，红外对抗技术日趋成为战争中一种常态化的作战方式，对目标与背景的红外特性需求也越来越强烈。同时，目标与背景的红外辐射特征理论与方法的研究也不断深入，进一步推动了红外探测制导与对抗技术的发展和应用。在这十余年中，本书作者立足相关学科的国际前沿发展，一直坚持从事相关方面的科学研究工作，相关研究成果获国家科技进步二等奖1项，国防科技进步奖一等奖1项。本书对第1版进行了大量的修改，补充了近年来相关技术的发展和作者近年来所取得的最新研究成果。

本书与第1版相比主要特点表现在以下几点：

（1）根据近年来该领域的技术发展，补充了最新的目标与背景红外辐射特征理论建模方法和先进的计算技术以及相关的发展现状与趋势。①在绪论中对目标与背景红外辐射特征建模、目标与背景的相互作用和复杂环境对目标与背景红外辐射特征的影响等方面的国内外研究现状进行较大幅度的补充，增加了目标特性应用与目标特征调控等方面的国内外研究现状，对国内外较为成熟的地面目标与背景红外辐射特征计算和仿真软件进行了较为详细的介绍，使读者对地面与背景的红外辐射特征的理论研究以及相关领域的现状和趋势具有较全面的了解。②在相关章节中补充了新的计算技术，如第2章增加了基于CFD（Computational FluidDynamics）的对流换热计算方法、基于辐射传递系数的辐射换热计算方法和计算红外辐射的反向蒙特卡洛方法等，第3章和第4章分别增加了基于流固耦合的目标温度分布计算方法、目标表面温度的工程建模方法和基于灵敏度分析的目标温度分布快速计算方法等，增加了第9章红外辐射特征模型的验证与评估和第12章目标红外辐射特征的调控等内容。

（2）补充新目标以及复杂现象的红外辐射特征建模方法。①第4章补充了新的地面立体目标——电场冷却塔红外辐射特征模型，第5章补充和完善了自然地表红外辐射理论模型。②目标与背景热交互作用是影响目标与背景红外辐射特征及其对比特性的重要因素。在第1版中，对此的讨论不够充分，因此本版中增加的第6章专门对此类问题进行探讨。在第1版中，只是围绕典型晴天和阴天天气条件对目标与背景红外特征影响进行了建模和分析，对于更为复杂的雨雾风沙等复杂气象条件没有进行讨论。本版增加了第7章，介绍复杂天气条件对目标与背景温度影响的理论模型以及对红外辐射和大气传输影响的理论模型，详细讨论了复杂气象条件对目标红外辐射特征的影响机制。

（3）增加了更多的算例，补充不同影响因素对红外辐射特征的影响规律分析。如第3章装甲车辆的温度和红外辐射特征分析、第4章油罐的温度和地面建筑物红外辐射特征分析、第5章不同因素对地表温度的影响分析等。通过实际算例，不仅使读者了解目标与背景红外辐射特征的研究方法，也可使读者对目标与背景红外辐射特征产生更为直观感性的认识。

（4）目标与背景红外辐射特征在武器装备的研制、虚拟仿真训练、军事沙盘推演、军事演习和实战对抗演练中都发挥了重要的作用，目标红外辐射特征理论模型及其分析方法的应用越来越受到人们的重视。为此，本书对目标红外辐射特征模型的应用进行了实例补充：补充了末敏弹探测地面车辆目标的仿真试验，介绍了仿真试验方法，给出了仿真试验算例，对红外探测器的探测效果进行了仿真评估；补充了军用目标的红外隐身性能评估方法，介绍了基于点源目标特性和面源目标特性红外隐身效果评估方法，并给出了一些评估实例；补充了红外制导武器仿真作战训练主要流程的介绍。

本书由南京理工大学宣益民和韩玉阁共同撰写。本书修订过程中，得到多位研究生的帮助和支持，提供了相关资料和算例，曹林炜同学对本书部分插图进行了优化，在此深表谢意！作者对所有在本书写作过程中给与热情关心和大力支持的前辈和同行，表示深深的谢意！由于作者水平有限，书中缺点错误在所难免，真诚希望读者批评指正。