空間目標可見光散射特性數(shù)學(xué)建模與仿真研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,特別是軍用航天技術(shù)的發(fā)展,對空間目標的光散射特性與輻射特性,尤其是對目標的探測、跟蹤與識別、突防等空間技術(shù)的研究顯得十分重要?？臻g目標的光散射特性研究包括目標對陽光天地背景輻射的空間散射強度分布和光譜分布。研究各種目標與背景的光輻射特性,建立目標與背景光輻射特性的數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)模型,可為以后的論證、仿真和試驗提供基礎(chǔ)。
　　 本文介紹了輻射理論與散射理論中的有關(guān)概念和定律以及雙向反射分布函數(shù),并根據(jù)它們之間的關(guān)系,

2、有效地將散射和輻射兩個不同領(lǐng)域的概念聯(lián)結(jié)在一起,建立了目標散射特性的數(shù)學(xué)模型,提出了一種計算目標表面輻照度的方法。
　　 介紹了太陽天頂角和方位角的計算以及大氣傳輸與背景輻射的基本理論,用Modtran軟件計算了太陽光譜輻照度,表明太陽光在0.4-0.6μm波段的輻射可以用65°方向的背景輻射來近似代替,在0.6-0.8μm波段的輻射可以用70°方向的背景輻射來近似代替。
　　 建模過程中,首先建立了目標背景輻射的物理模

3、型；然后建立了輻射理論模型；最后引入Davies雙向反射分布函數(shù)模型,建立了目標散射特性的理論模型；把輻射理論模型和散射理論模型進行比較,表明了散射理論模型的準確性。
　　 計算了目標模型的光譜輻照度,通過用MATLAB仿真計算,分析了空間目標在可見光波段的光譜輻照度與入射角、反射角和波長的關(guān)系,確定了衛(wèi)星輻照度最大時的反射角。
　　 仿真結(jié)果表明:目標表面的光學(xué)特性,除了與目標的外形結(jié)構(gòu)、飛行姿態(tài)有關(guān)以外,還和目標、太