本文基于背景辐射和传热学基本理论,利用MODTRAN大气传输模型计算了不同天顶角和不同观测高度时的太阳辐射、天空背景辐射、海背景辐射亮度;通过对海面目标所处热环境的分析,给出了太阳辐射、大气辐射、海面辐射、海面反射辐射热流;结合辐射换热角系数概念,计算了目标与各背景之间以及目标自身各面元之间的辐射换热角系数;综合考虑各背景辐射的贡献以及目标自身各面元之间换热关系,利用结点热网络法建立了目标表面温度场的理论计算模型;数值分析了圆柱型目标表面温度在不同季节、不同观察时间、不同海情、不同目标高度时随时间的变化规律,进一步给出不同观测角度的辐射亮度分布,获得了目标在3~5μm波段红外辐射特性的一般规律,并数值分析了各背景对目标辐射亮度的影响。该项研究为提高红外武器系统探测、定位、分类、识别、跟踪的精度和目标生存能力等提供了基础数据和技术支撑。