摘要:空中飞行器在飞行过程中对邻近大气环境造成扰动,形成明显有别于自然背景的大气密度空间分布特征。文中提出基于大气扰动密度场远距离感知飞行器存在的构想,针对性地设计了对大气扰动区域散射光进行三维层析成像的探测模式,以及扰动光信号产生、传递和响应的全过程仿真链路。重点解决了在短曝光条件和激光脉冲二次散射作用下的成像调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)估算问题,构建了飞行器扰动密度场的光散射回波成像仿真模型。模拟了大气扰动密度场对主动光源的散射回波信号图像和与无扰动背景的差异图像,并在此基础上讨论了不同系统参数下的仿真结果。该模型可以为探测系统设计提供分析工具,并为相关探测技术的发展提供基础。
文章目录
1 引 言
2 数据与方法
2.1 大气扰动密度场三维点云数据
2.1.1 飞行器大气扰动密度场模拟
2.1.2 大气扰动密度场空间分布特征
2.2 大气三维光散射场探测原理
3 模型构建
3.1 坐标系构建
3.2 光散射强度计算
3.3 二次散射作用模拟
3.4 短曝光大气MTF计算
4 仿真结果
4.1 不同探测位置
4.2 不同探测波长
4.3 不同分辨尺度
4.3.1 不同轴向分辨率
4.3.2 不同成像分辨率
5 结论