目标与背景红外辐射特性研究对于红外系统的设计、研制和使用是十分重要的，可为目标的探测和识别提供基础数据；为重要设施的侦察、伪装提供基本特征；为红外仿真研究提供物理特性和数学模型；为隐身设计提供量化参数以及效果评估等。同时，在地质探矿、农作物估产、农田和森林病监测等遥感领域具有广泛的应用价值。 本文分别以空中飞行的弹丸和地面火电厂的大型冷却塔为研究目标，分析和讨论了它们的红外辐射特性，建立了相关的理论计算模型。以下为本论文的主要研究内容。 1.从外弹道学基本理论出发，对亚音速和超音速飞行的弹丸轨迹进行了详细的研究。利用反推法对各种空气阻力函数的经验公式进行了综合分析，借助实验数据反推得到较为理想的公式，建立了弹丸轨迹的理论计算模型。该模型可根据不同的弹丸参数、大气环境、初始条件，计算出弹丸在整个飞行过程中的运动轨迹。 2.从气动加热的概念出发，对空中飞行物体周围的流场分布进行了分析；根据边界层传热理论，详细研究了亚音速和超音速飞行弹丸气动加热的计算模型，运用层流边界层的相似解法，给出了弹丸表面热流密度分布的理论模型。 3.利用节点网格法，首次建立了弹丸表面温度场及辐射量的理论计算模型。在确定弹丸表面每一面元的形状、尺寸、坐标及法向量的基础上，详细讨论了太阳辐射、地表反射太阳辐射、大气和地表辐射、弹丸表面空气动力加热、弹丸各面元间的热传导及弹丸表面本身的热辐射等。利用弹丸表面的热平衡方程组，计算获得弹丸表面的温度场分布。结合红外辐射理论，进而得到空中飞行弹丸表面红外辐射的时空特征分布。 4.首次建立了火电厂冷却塔表面温度场的理论计算模型。从冷却塔的几何模型出发，进行了三维网格划分，确定了每一单元的几何形状、几何尺寸，空间坐标、相邻单元间的几何关系及外表面各单元的法向量。 利用红外辐射和传热学理论，建立了冷却塔的每一单元的热平衡方程，其中考虑了环境辐射、冷却塔外表面本身的热辐射、冷却塔与热气流的热交换；并且考虑了冷却塔的各个网格单元的热传导及外表面单元之间的热辐射换热。最后通过一个具体的冷却塔实例，得到了冷却塔表面各个时刻的温度分布。为进一步研究热电厂大型建筑的红外辐射特性提供了基本参数和理论依据。