[发明专利]一种层云云雾环境模拟方法

说明书

本发明公开了一种层云云雾环境模拟方法，包括：绘制层云雾滴谱曲线，研究不同含水量下雾滴直径与雾滴数量之间的关系；绘制不用电压下超声波造雾雾滴谱曲线；将超声波造雾雾滴谱曲线和层云雾滴谱曲线在同一坐标轴上对照分析；利用雾滴谱拟合常用多阶Gamma分布函数对层云雾滴谱曲线进行拟合，得到拟合公式；根据拟合公式绘制拟合曲线，在同一坐标轴上对比层云雾滴谱曲线、超声波造雾雾滴谱曲线、拟合曲线三者关系；控制超声波造雾器模拟层云云雾环境，将室内空气加湿后开始造雾。本发明提供的层云云雾环境模拟方法安全环保，依据合理，可较为真实的还原层云云雾环境，且为层云仿真研究提供层云雾滴谱拟合公式。

技术领域

本发明属于人造雾技术领域，具体涉及一种层云云雾环境模拟方法。

背景技术

现代高技术战争中，精确光学制导武器精确打击已广泛应用。随着高技术精确制导武器精度日益提高，其性能对大气环境也越来越敏感，环境成为影响其命中精度的重要原因。当前情况下，克服大气环境的影响或进行有效的修正，已成为进一步提高其性能或精度的重要问题。云雾是影响精确制导武器性能的重要环境因素。云雾环境对红外、激光、可见光的扰动、吸收、散射以及反射都会使精确制导的作用距离和置信度大大降低。因此，红外、激光及可见光制导系统能否发挥其正常的作用都受到了大气云雾环境的制约。一直以来，人们都只能定性地描述云雾对制导武器的影响。目前人造雾方法主要分两种，一种是通过超声波高频振荡产生人造雾，另一种是利用柱塞泵将净化水加压至7MPa左右，通过高压厚壁管将加压的水输送到“超微细”喷嘴雾化，并高速旋转，产生超微雾粒子喷射到整个空间。在现有的实验条件下，自然环境的不可再现性，不仅使得人们难以对制导武器的受影响程度进行重复验证，而且更难于进行规范和定标。定量的描述云雾对精确制导武器的影响程度是人们共同关心的问题。

为了模拟战场环境中的云雾环境，研究战机在不同云雾环境下的运行状态，更好的评估精确光学制导武器装备的作战使用效能受云雾的影响，开展云雾模拟试验是非常必要的。目前云雾模拟主要是针对雨层云、层积云、层云、积云、积雨云、辐射雾和平流雾等多种自然环境的云雾天气。而现有的云雾模拟方法无法精确定标、定量地模拟云雾。

发明内容

本发明提供了一种层云云雾环境模拟方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种层云云雾环境模拟方法，包括以下步骤：

S1：绘制层云雾滴谱曲线，研究不同含水量下雾滴直径与雾滴数量之间的关系；

S2：根据超声波造雾器的颗粒直径检测报告数据，绘制不用电压下超声波造雾雾滴谱曲线；

S3：将超声波造雾雾滴谱曲线和层云雾滴谱曲线在同一坐标轴上对照分析，得到结论：当雾滴直径小于12μm时，超声波造雾雾滴谱曲线和层云雾滴谱曲线基本相似；

S4：利用雾滴谱拟合常用多阶Gamma分布函数对层云雾滴谱曲线进行拟合验证，得到拟合公式；

S5：根据拟合公式绘制拟合曲线，在同一坐标轴对比层云雾滴谱曲线、超声波造雾雾滴谱曲线、拟合曲线三者关系，得到结论：特定电压超声波造雾能够模拟层云云雾环境且拟合公式可用于层云仿真模拟；

S6：利用超声波造雾器模拟层云云雾环境，将室内空气加湿后开始造雾。

进一步的，S4中，

雾滴谱拟合常用多阶Gamma分布理论公式为：

N(D)＝N₀D^μexp(-λD)

式中：

N(D)——单位尺度间隔下单位体积雾滴数量，个/cm³；