沙尘天气下激光信号的传输特性

发布时间：2018-06-02 04:38

  本文选题：小角度近似 + 多次散射　； 参考：《发光学报》2017年04期

【摘要】：以小角度近似为条件,利用逐级递归的方法推导了激光信号在沙尘天气下的辐射传输方程,得到了多次散射下的光强分布函数,以及波长和不对称因子对光强的影响。同时,通过比较不同散射相位函数及沙尘粒子的散射特性,采用了修正的TTHG(Two Term Henyey-Greenstein)散射相位函数,更加全面地反映了沙粒散射后光强的变化规律。研究结果表明,随着光学厚度的增加,散射光强呈现出先增大后减小的趋势,且多次散射的比重相比于单次散射而言逐渐增大。当散射次数超过3次以上时,接收光强的变化可以忽略不计。相对于Mie理论下的结果而言,采用小角度近似理论,从辐射传输的角度分析沙粒的散射特性误差更小,实现了准确描述沙尘天气下激光信号传输特性的目的。
[Abstract]:Under the condition of small angle approximation, the radiation transfer equation of laser signal in sand and dust weather is derived by using the stepwise recursive method. The light intensity distribution function under multiple scattering and the influence of wavelength and asymmetry factor on the light intensity are obtained. At the same time, by comparing the different scattering phase functions and the scattering characteristics of dust particles, the modified TTHG(Two Term Henyey-Greenstein scattering phase function is adopted, which reflects more comprehensively the variation of light intensity after the scattering of sand particles. The results show that with the increase of optical thickness, the intensity of scattering light increases first and then decreases, and the specific gravity of multiple scattering increases gradually compared with that of single scattering. When the number of scattering is more than 3 times, the change of received light intensity can be ignored. Compared with the results of Mie theory, the small angle approximation theory is used to analyze the scattering characteristic error of sand particles from the point of view of radiation transmission, and the purpose of accurately describing the characteristics of laser signal transmission in sand and dust weather is achieved.
【作者单位】： 兰州理工大学计算机与通信学院;
【基金】：国家自然科学基金(61265003,61465007) 兰州理工大学博士基金(14-0232)资助项目~~
【分类号】：TN929.1

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