基于DLOS算法的激光探測(cè)成像仿真研究.pdf

1、激光主動(dòng)探測(cè)技術(shù)因其特有的性質(zhì)，被廣泛的應(yīng)用于國(guó)土資源普查、森林火險(xiǎn)預(yù)警、海面搜救等多個(gè)領(lǐng)域。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及實(shí)際需求的日益增加，如何在惡劣天氣條件下實(shí)現(xiàn)主動(dòng)探測(cè)成像，同時(shí)盡可能地使成像質(zhì)量得到提升，已成為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的問(wèn)題。
　　目前激光探測(cè)成像任務(wù)存在投入高，周期長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)大等制約因素，采用數(shù)值仿真分析成為完成探測(cè)系統(tǒng)測(cè)試和優(yōu)化設(shè)計(jì)一種必要的手段。激光主動(dòng)探測(cè)成像仿真采用模塊化思路，根據(jù)具體探測(cè)體制，建立包括激光雷

2、達(dá)、大氣傳輸、探測(cè)目標(biāo)模塊的系統(tǒng)仿真模型。國(guó)外已經(jīng)針對(duì)激光探測(cè)成像系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了很多功能強(qiáng)大的仿真軟件，但可查閱資料中只介紹了仿真軟件的功能和圖像仿真的結(jié)果，對(duì)其核心算法、數(shù)學(xué)模型及仿真依據(jù)沒(méi)有給出詳細(xì)的說(shuō)明解釋。而我國(guó)對(duì)激光探測(cè)成像仿真方面的研究，主要以分析激光探測(cè)系統(tǒng)性能，給出數(shù)值結(jié)果和關(guān)系式為主，能夠給出仿真圖像的很少。此外，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的成像仿真模型主要以二維目標(biāo)探測(cè)仿真為主，對(duì)于三維目標(biāo)探測(cè)這一核心技術(shù)的研究甚少，該技術(shù)成為國(guó)內(nèi)成像仿

3、真軟件開(kāi)發(fā)需重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
　　綜上所述，本文將結(jié)合激光主動(dòng)探測(cè)成像過(guò)程及特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)輻射傳輸計(jì)算方法—視在光線法（LOS）進(jìn)行改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出一種適用于激光探測(cè)成像仿真的輻射傳輸計(jì)算方法—雙程視在光線法（DLOS），建立激光主動(dòng)探測(cè)全鏈路仿真模型；針對(duì)二維簡(jiǎn)單目標(biāo)和三維復(fù)雜目標(biāo)探測(cè)進(jìn)行仿真計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與蒙特卡洛法（MCM）計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證雙程視在光線（DLOS）法的適用性和正確性；研究大氣介質(zhì)光學(xué)厚度、脈沖激光發(fā)散角、