开题报告
1.研究背景及意义
在现代战争中，红外精确制导武器在战场上越来越显示出巨大的威力，随着红外制导武器的快速发展，具有明显热特征的地面装甲车辆受到来自红外制导武器的威胁也越来越严重，由于其具有全天候作战的能力，因此在现代战争中越来越多利用红外制导武器对地面装甲车辆的进行打击。在研制红外制导武器的红外成像导引头的过程中，需要较为精确的车辆与背景红外辐射对比特征，需要车辆在不同时间、不同背景环境中的红外成像特征，从而可以更准确地区分真伪目标[1]。而车辆在地面上行驶会形成热痕迹，会对目标与背景间的特征对比产生影响，成为导引头识别和打击目标的特征依据，因此进行车辆行驶热痕迹研究具有重要意义。
而当前有关热痕迹研究仅考虑了车辆履带和地面的热量传递，如履带与地面之间的摩擦热与导热；还有对车辆履带作用于地面导致的简单下陷的考虑，未考虑行驶迹对地面等效发射率的影响。本课题通过建立车辆行驶迹物理模型和红外辐射计算模型，考虑地面实际发射率的变化，基于光线追踪法，探究不同方位下的地面痕迹等效发射率分布特征，并与试验图像作对比，可以为车辆与地面背景间的热辐射对比特性提供指导意义。
2.国内外研究概况
2.1装甲车辆与路面相互作用的研究现状
实际战场环境中，车辆要在各种路面上进行行驶，包括泥泞地、砂石地、沙地、雪地等不同类型地面的地表和土壤各种参数是不同的。其中包括土壤热物性参数例如导热率、比热容等；地表的发射率、反射率、太阳吸收率等；地面力学参数例如地面变形阻力系数、地面转向系数、地面附着系数、内摩擦的土壤变形模量和内聚的土壤变形模量等。不同的地面上车辆对地面产生的沉陷不同，而地面沉陷使土壤的很多物性参数产生变化，如热物性参数。装甲车履带会改变地面表面结构，因此地面的发射率、反射率、太阳吸收率也随之改变[2]。由于这些参数的改变，使得在地面上的热分布出现了相应的变化，在地面上出现了热痕迹，这些热痕迹很有可能成为导引头发现识别车辆的依据。因此研究装甲车辆与地面之间相互作用的力学模型，建立车辆行驶痕迹的物理模型具有重要意义。
石家庄军械工程学院的吴大林等[3]利用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)软件，通过对土壤弹塑性力学本构关系的引入，对ATV中的三种地面力学模型进行了研究，分析了三种地面模型的地面变形阻力系数、地面转向系数、地面附着系数、内摩擦的土壤变形模量和内聚的土壤变形模量等参数对车辆行驶性能的影响，模拟得到了各个地面模型所适合的实际路面，可以利用此模型计算装甲车辆经过各类型地面后留下地面痕迹，对本课题研究有重要启示。
装甲兵工程学院的马伟标等[4]为了得到履带预张力对车辆软土通过性能的影响规律，做了大量研究工作。采用MSC Adams软件的ATV工具箱建立履带车辆与地面的相互作用模型，此模型主要针对在野外战斗中，履带车辆经过软性土壤的情况。对理解履带与软性土壤之间的力学特性有重要帮助。
