高超声速目标飞行时,其本体、绕流场(尾焰)和尾迹均会产生辐射,高超声速目标的目标辐射特性研究对天基探测的顶层设计来说至关重要.针对上述问题,采用数字仿真手段对典型高超声速目标(HTV-2和X-51A)在不同工况下的运动特性进行分析,在此基础上对目标在覆盖0.2～14μm谱段的本体、绕流场(尾焰)和尾迹的红外和紫外辐射特性进行深入研究.结果表明,HTV-2此类高超声速目标的本体辐射在2.7 μm和4.3 μm两个吸收带上具有可探测性;但是其绕流场和尾迹的紫外红外辐射,远小于有日照时的背景辐射,不具备可探测性.X-51A的本体辐射亮度约为2000～3000 W/(sr·μm),喷焰紫外辐射具有104～105 W/(sr·μm)的光谱辐射亮度水平,喷焰红外辐射具有105W/(sr·μm)的光谱辐射亮度水平,可探测性强.还针对基于X-51A紫外辐射特性的天基高超声速目标探测载荷技术进行了初步研究.研究表明,在日盲紫外谱段(306～318 nm),X-51A在太阳高度角90°的极端日照环境条件下(大气背景辐射最强),仍能满足信杂比大于1.这表明对于X-51A此类高超声速目标,完全可以采用天基手段进行发现预警.
高超声速目标 HTV-2 X-51A 辐射特性 运动特性 光谱辐射 尾迹