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《合肥工业大学》 2011年
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实际大气偏振建模理论与方法研究

纪松  
【摘要】:未入射到地球表面的太阳光是不存在偏振的自然光。当自然光进入大气层,经过大气层的微粒散射后,偏振特性发生改变。该偏振特性包含有丰富的偏振信息,且在短时间内形成相对稳定的大气偏振模式。大气偏振模式的研究对偏振光学和大气光学的丰富和发展具有重要的理论意义,同时,也可辅助应用于大气环境探测、导航定位中,具有现实的探索意义。本文主要研究理想大气偏振模式的形成机理,以及实际大气偏振模式的影响因素,其工作如下: (1)采用电场强度矢量描述光束,研究瑞利散射、米氏散射微观电场矢量改变,并获得散射光偏振方向和偏振度,为理想条件下全天域大气偏振模式提供微观理论基础。 (2)通过将理想坐标系旋转到东北天坐标系,将单次散射过程应用到全天域下,建立理想条件下大气偏振模式模型,并获得理想条件下全天域天球面上任意点的偏振度和偏振方向。 (3)区分理想条件下的大气偏振模式时空影响因素。建立时间和太阳位置之间关系,分析太阳位置对大气偏振模式的影响,在空间因素中利用费涅耳反射定律对地表反射建模,分析反射光的偏振特性,并叠加到天球表面获取最终叠加后的大气偏振模式。通过用蒙特卡洛方法模拟光子在云层内部的多次散射过程,统计大量光子偏振变化统计规律,得出云层散射光传输特性。 (4)在数学模型基础上通过利用图形工作软件,对单粒子散射、大气偏振模式、以及地表因素影响下的大气偏振模式和云层散射仿真并分析实验正确性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P401

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 何均均;天顶区域大气偏振特性的实验分析研究[D];合肥工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张翌翀;基于DSP的太阳跟踪控制系统研究[D];上海交通大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 陈琦;何煦;沈湘衡;韩冰;;大型地面测量设备动态检测技术研究[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
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8 刘小英;范之国;高隽;卢鹏;;大气偏振信息检测技术研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
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10 吴良海;高隽;范之国;张武昕;;一种大气偏振信息检测算法的实现与分析[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
2 毕德仓;微波调制测风激光雷达新方法和激光雷达测量温度关键技术的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王振国;遥感影像中大气模糊消除恢复算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 周密;面向建筑造型的图形软件支撑系统[D];中国建筑科学研究院;2009年
5 庄梅玲;三维衣身原型曲面展平技术的研究[D];东华大学;2010年
6 蒋丽君;基于颈部特征的衣领三维结构数字化技术研究[D];东华大学;2010年
7 王园宇;粉尘环境中的图像恢复研究[D];太原理工大学;2011年
8 周宇;特殊岩性岩心实验分析新方法研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2011年
9 董政;日盲紫外探测系统自动目标识别的研究[D];电子科技大学;2011年
10 于秋水;基于图像处理方法的光学瞄具自动调焦技术研究[D];长春理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王伟伟;基于粒子系统的矿井瓦斯爆炸的模拟与研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨俊杰;开源虚拟引擎三维地形环境拓展研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
3 夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
4 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
5 秦丰林;面向机器人足球比赛的开放式仿真系统开发[D];浙江理工大学;2010年
6 樊戎;基于OpenGL的三维管道内壁的可视化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 魏伟力;基于性能的复杂曲面零件面形再设计建模技术[D];大连理工大学;2010年
8 邹晓辰;不同天气下的天空散射光偏振特性研究[D];大连理工大学;2010年
9 赵元杰;增强现实技术中基于碰撞检测的交互性研究[D];大连理工大学;2010年
10 陈文静;仿生偏振光导航传感器设计[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 段民征;吕达仁;;利用多角度POLDER偏振资料实现陆地上空大气气溶胶光学厚度和地表反照率的同时反演 I.理论与模拟[J];大气科学;2007年05期
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3 刘建斌,吴健;球形粒子的散射特性分析[J];激光杂志;2004年06期
4 田原嫄;黄合成;谭庆昌;张海波;石志标;;摄像机镜头畸变的研究[J];计算机工程与应用;2009年26期
5 关桂霞;晏磊;陈家斌;吴太夏;;天空偏振模式图动态特性分析[J];计算机应用与软件;2009年12期
6 罗睿智,乔延利,曹汉军,洪津,苟毓龙;航空型多波段偏振遥感探测及其光学系统的研究与设计[J];量子电子学报;2002年02期
7 孙晓兵,洪津,乔延利;大气散射辐射偏振特性测量研究[J];量子电子学报;2005年01期
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9 杨晔,张镇西,蒋大宗;Mie散射物理量的数值计算[J];应用光学;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵开春;仿生偏振导航传感器原理样机与性能测试研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 邹晓辰;不同天气下的天空散射光偏振特性研究[D];大连理工大学;2010年
2 范宁生;基于POL-神经元的仿生偏振光导航传感器研究[D];合肥工业大学;2011年
3 杨姜伟;仿沙蚁导航与定位机器人平台的设计[D];合肥工业大学;2011年
4 曹楠楠;应用于仿生导航的天空散射光的偏振特性研究[D];大连理工大学;2008年
5 张强;仿生偏振导航传感器样机设计与实现[D];大连理工大学;2009年
6 吴良海;大气散射光线的偏振特性研究[D];合肥工业大学;2010年
7 林金金;大气偏振建模与仿真研究[D];合肥工业大学;2010年
8 崔帅;仿生偏振光/GPS/地磁组合导航方法设计及实现[D];合肥工业大学;2010年
9 胡翊;嵌入式大气偏振信息检测装置硬件系统设计与实现[D];合肥工业大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄旭锋;步扬;王向朝;;基于视觉仿生原理的四通道时分复用大气偏振检测技术[J];中国激光;2010年08期
2 关桂霞;晏磊;陈家斌;吴太夏;;单次散射条件下大气偏振中性点的特性研究[J];哈尔滨工程大学学报;2010年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 林金金;张旭东;高隽;纪松;;理想情况下大气偏振信息的计算与仿真研究[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
2 胡翊;范之国;魏靖敏;薛艳;;多轴步进电机控制系统设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁胜;二维扫描式大气偏振信息检测系统设计[D];合肥工业大学;2010年
2 田柳;利用大气偏振模式对称性的航向角获取方法研究[D];合肥工业大学;2012年
3 王威;不同天气下的大气偏振模式及其影响因素研究[D];大连理工大学;2013年
4 纪松;实际大气偏振建模理论与方法研究[D];合肥工业大学;2011年
5 何均均;天顶区域大气偏振特性的实验分析研究[D];合肥工业大学;2012年
6 林金金;大气偏振建模与仿真研究[D];合肥工业大学;2010年
7 胡翊;嵌入式大气偏振信息检测装置硬件系统设计与实现[D];合肥工业大学;2009年
8 高丽娟;仿沙蚁偏振感知机制的APPO导航方法研究[D];合肥工业大学;2013年
9 徐飞;基于蒙特卡洛理论的大气偏振特性分析[D];合肥工业大学;2011年
10 王苗欣;一种仿生大气偏振信息传感阵列研究[D];合肥工业大学;2011年
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