【摘要】：目標(biāo)與環(huán)境之間的光學(xué)特性研究在目標(biāo)探測、精確制導(dǎo)、技術(shù)仿真以及大氣遙感等方面都具有非常重要的意義,因此一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門課題。本文主要對艦船目標(biāo)在可見光波段內(nèi)對復(fù)雜背景的散射特性進(jìn)行了研究。艦船目標(biāo)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,甲板上有大量的建筑設(shè)備,而設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與甲板之間以及艦船與海面之間均可能發(fā)生二次散射,如果只計(jì)算艦船目標(biāo)對背景的一次散射則會(huì)造成較大的計(jì)算誤差,因此本文主要研究艦船目標(biāo)對背景輻射的二次散射。本文主要內(nèi)容如下:基于輻射學(xué)基本理論并通過MODTRAN計(jì)算了可見光波段內(nèi)的太陽輻照度和天空背景輻射亮度,分析了不同條件下觀測到的太陽和天空背景輻射特性,并對不同季節(jié)、不同時(shí)刻的天空背景輻射亮度進(jìn)行了分析。結(jié)合P-M海譜模型,通過蒙特卡洛方法模擬出一維及二維時(shí)變海面,并對不同風(fēng)向、不同風(fēng)速的二維海面進(jìn)行了討論;分析了不同入射角以及不同風(fēng)速下的海面BRDF模型,并將建立的海面模型作為研究對象利用海面BRDF模型計(jì)算并分析了在可見光波段內(nèi)不同風(fēng)速、不同時(shí)刻的海面散射亮度。由于目標(biāo)的二次散射計(jì)算過程非常復(fù)雜,因此本文利用面元剖分法對目標(biāo)面元間的二次散射進(jìn)行了研究,并以二面角平板為例討論了目標(biāo)材質(zhì)不同、大小不同時(shí)剖分閾值的確定;在特定波長下利用面元剖分法對二面角平板的后向二次散射進(jìn)行了計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與本課題組利用射線追蹤法得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,保證了算法的正確性;利用面元剖分算法計(jì)算了可見光波段內(nèi)二面角平板和方體組合模型對背景輻射的散射特性,并分析了二次散射對總散射的影響。通過3ds Max對類艦船目標(biāo)進(jìn)行建模,然后將其與建立的海面模型進(jìn)行組合建模;在可見光波段內(nèi)分別以類艦船模型和組合模型為目標(biāo)計(jì)算了它們在不同條件下對背景輻射的散射亮度,并分析了不同條件下二次散射對散射亮度的影響;將某型號艦船與建立的海面模型進(jìn)行組合建模,在可見光波段內(nèi)以艦船為目標(biāo)計(jì)算了其對背景輻射的散射特性,并對二次散射的結(jié)果進(jìn)行了對比分析。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TJ765.3;E925

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2625431