空间目标偏振探测与识别技术研究

发布时间：2024-03-31 04:15

　　由于空间背景复杂、杂光较多,传统光电探测技术受到较大影响的问题,本文提出基于微偏振片阵列的偏振成像望远光学系统。针对空间目标偏振探测中光电望远系统会产生偏振效应的问题,基于偏振成像理论,推导出反射、折射、折反式望远系统中穆勒矩阵解析表达式,构建了光学系统偏振效应模型,通过分析入射光偏振度、光线角度差等参量与出射光偏振度的解析关系,明确了光学元件入射角与折射角的差值控制在5.7°以内,可以有效减少光学系统对偏振度的影响。并根据空间目标偏振成像需求以及上述理论分析,设计了基于微偏振片阵列的卡式望远系统,实现了500km处成像分辨率为0.5m。在此基础上,针对入射光为部分偏振光时,折反系统中不同光瞳坐标的单根光线追迹结果难以表征整个系统偏振度全视场分布的问题,采用动态数据交换机制对设计的光学系统进行全视场、全口径光线追迹,得出反射和折射系统的四个斯托克斯矢量及偏振度全视场分布。同时分析金、银、铝三种材质的反射膜系对反射系统偏振度以及不同入射光偏振度对系统偏振效应的影响。研究结果表明,由于金属银复折射率中的折射率较小,镀银膜的卡式系统对入射光的偏振度影响也相对较小;随着入射光偏振度的提高,系统...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2天基空间监视系统

图1.2天基空间监视系统国发射了隶属于天基空间监视系统的米轨道，可全天时、全天候进行空间态凝视”卫星是美国构建的，由18颗卫载荷对空间目标进行成像，目前空间00米，可提前3天对24小时时段内率。天国家在天基探测方面也获取了一些SURRY大学实验获得了空间目标光....

图1.3同光谱下的线偏振度彩色融合图

表1.1不同目标及背景的偏振度目标以及背景偏振度绿色植物0.005左右岩石、沙子0.005~0.015沥青混凝土公路0.017~0.0341999年美国科学家JamsS.Thytor为了验证偏振可视化模型的有效性，选用三通道的CCD相机，选取三个偏振透光....

图2.1三种偏振状态当式(2-3)中12δδ为x的整数倍时，即12δδ=mx(m=0,±1,±2)时，等式

为22000220020001cossin0cos1xxyxyxyyEEEEEEEEδδδ=≥中表达的系数大于1，因此电场矢量所描述的是，空间中的每一个点的电场矢量末端在水平平面光叫做椭圆偏振光。椭圆偏振光有两种形态，面顺时针旋转，反之....

图2.2庞加莱球图示法ψ是该椭圆的长轴相对于参考轴X轴的方向角，tanχ=±b/a，其中a

图2.2庞加莱球图示法椭圆的长轴相对于参考轴X轴的方向角，tb为短轴的一半SP。庞加莱球中每一个点2所示2.2庞加莱球中任意点所代表的物理意义及偏振振度物理意义点所在的=0自然光球心P<1部分偏振光除球心外=1完全偏振光球表>1无球外无....

本文编号：3943433