復(fù)雜地球大氣背景下目標(biāo)的可見光-紅外光散射與輻射特性.pdf

1、目標(biāo)與環(huán)境特性不僅在軍用領(lǐng)域具有很重要的研究價值，而且在遙感等民用領(lǐng)域也有著非常重要的作用。目標(biāo)與環(huán)境的研究主要是為各種裝備提供仿真數(shù)據(jù)，根據(jù)目標(biāo)和環(huán)境的特性的不同，可以通過計算和圖像處理顯示出環(huán)境中的目標(biāo)，用于目標(biāo)的探測和識別；在民事方面，目標(biāo)環(huán)境也有廣泛應(yīng)用的潛力，尤其在遙感方面，可以有效的監(jiān)控環(huán)境變化，提高發(fā)生自然災(zāi)害時的搜救能力，進(jìn)而減少不必要的損失。本文主要內(nèi)容有：
　　1.使用MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為地表環(huán)境，為了獲得地

2、表向上輻射亮度，使用了多種MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)來獲得地表的輻射亮度。在可見光波段內(nèi)使用了MODIS1B數(shù)據(jù)中輻射亮度數(shù)據(jù)和MODIS43BRDF數(shù)據(jù)。MODIS1B數(shù)據(jù)中的輻射亮度是太陽入射，衛(wèi)星接收方向的輻射亮度，本文通過BRDF給出了各個方向的輻射亮度和特定輻射亮度的關(guān)系，求解各個方向的輻射亮度，作為影響目標(biāo)輻射特性的影響因素之一。
　　2.使用水瓶座衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演海面特性，主要通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的海面鹽度，風(fēng)速，溫度來反演海面紅外輻

3、射特性。對于遠(yuǎn)海區(qū)域利用實驗獲得海面的特性往往難度很大，但是利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)能夠很容易實現(xiàn)這個難題。文中通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲得的風(fēng)速結(jié)合PN譜，模擬海面的起伏譜；利用溫度計算海面的輻射亮度；結(jié)合海面的BRDF獲得任意角度的海面的輻射亮度。
　　3.在可見光范圍內(nèi)計算目標(biāo)的散射輻射亮度，給出了一個簡單的算法，將通常計算對角度的積分轉(zhuǎn)化為對面積的積分，提高了計算效率，精度需要進(jìn)一步研究。通過這種方法計算了目標(biāo)的散射輻射亮度，并成像使目標(biāo)的每部分

4、的輻射特性更直觀的觀測出來，也可以計算各個角度輻射亮度，便于目標(biāo)的探測。
　　4.利用FLUENT軟件，計算了目標(biāo)氣動加熱的溫度場。目標(biāo)高速飛行與大氣摩擦產(chǎn)生大量的熱量，計算目標(biāo)的紅外輻射需要考慮目標(biāo)蒙皮溫度對紅外輻射的影響。文中計算了不同速度飛行目標(biāo)的溫度場，并獲得紅外輻射圖像。用 SE軟件計算了考慮尾焰影響的高速飛行目標(biāo)的溫度場。
　　本文對地海面進(jìn)行了建模，給出了它們的輻射和散射特性，可以反映地海面在不同時間、地點的特