收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

天空背景光谱特性建模及仿真

杨春平  
【摘要】: 天空背景光谱辐射特性及其场景仿真是地面对空中目标探测、地对空遥感等领域的研究热点。地对空光学探测系统在工作时,观测系统除了接收到目标自身的辐射和目标对太阳辐射的散射辐射外,还包括大气分子、气溶胶以及云等微粒对太阳辐射的散射辐射、大气自身的热辐射以及太阳的直接辐射等,它们构成了地对空观测时的背景辐射。对于观察系统而言,能否从复杂的背景中区分出目标的关键之一在于目标与背景的光谱辐射亮度之间的对比度,因此天空背景光谱辐射亮度分布是对空监视、空中目标搜索及跟踪等应用必须考虑的基本数据。本文正是针对上述问题,对天空背景光谱辐射特性的计算方法和数值场景生成的方法作了创新性和探索性研究,为探测系统仿真提供了基础依据。 本文的主要研究内容和结果为: 1.分析了大气分子和气溶胶微粒的消光参数垂直廓线数据库的构建方法;研究了大气分子、气溶胶等的散射象函数,分析了不同情形下散射象函数的表述形式; 2.研究了无云大气情形下天空背景辐射亮度的近似计算方法;基于输运理论,研究了辐射传输方程的建立过程;对辐射传输方程的通用解法进行了分析,介绍了求解多层介质辐射传输方程的修正Eddington近似法和离散坐标法,给出了计算实例。计算结果表明:与利用离散坐标法的计算结果相比,利用修正Eddington近似法计算多次散射的贡献具有足够的精度,而且计算速度更快; 3.研究了典型水云和冰云消光参数的近似计算方法,计算结果表明:利用本文提出的近似法计算值与利用Mie理论计算出的结果符合较好;提出了典型云对天空背景辐射亮度影响的计算方法; 4.从能量守恒定律出发,建立了朗伯地表对下行辐射的反射作用引起天空背景辐射亮度的解析计算模型。利用射线追踪原理,提出了地表与大气之间单次反射、多次反射影响天空光谱辐射亮度的计算方法。计算结果表明:随着地表反射率的增加,地表反射对天空背景辐射亮度的影响也随之增强,同时在观察方向靠近地平线时,这种影响急剧增加,即存在明显的“临边增亮”效应; 5.分析了天空背景场景的数值仿真方法,同时利用辐射传输理论和分形理论对云场景仿真方法进行了研究,开发了天空背景辐射亮度计算和场景生成软件以及与目标背景合成场景的接口程序,软件中包括有云状态时的仿真程序。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邱金桓;卫星遥感大气订正的参数化模式及其模拟应用[J];遥感学报;2001年06期
2 王荣,唐伶俐,戴昌达;MODIS数据在测量地物辐射亮度和反射率特性中的应用[J];遥感信息;2002年03期
3 郝允祥,杨静,冯克嘉,高衡,陈培生;日间大气分光透射率及天空分光辐射亮度的测量[J];科学通报;1983年18期
4 郑兴武;辐射亮度相对论性变换关系的研究[J];南京大学学报(自然科学版);2000年04期
5 杨绮青;杨威;史春秀;;一种为C—dBASEⅢ增加图形功能的方法[J];山西师范大学学报(自然科学版);1992年01期
6 尹京苑,邓明德,钱家栋,房宗绯,赵保宗,刘晓林;由遥感资料反演介质应力状态的原理与数学方法[J];地震学报;2003年04期
7 曾开华;彭青玉;;高精度恒星孔径测光注释[J];天文研究与技术;2010年02期
8 周玉龙;;超大视场红外告警系统的成像特点分析[J];应用光学;2010年06期
9 杨为民;在CCD观测中用重心法测量恒星位置的空间分辨率和平场改正、天空背景及噪声的影响—CCD天文测量方法(Ⅱ)[J];天文研究与技术;1990年03期
10 吴剑强;;防止冬季电传机变字及漏打印——对PC-1500传报接口程序的改进[J];浙江气象;1990年03期
11 邱金桓;一个新的双向反射地表-大气辐射耦合模式[J];中国科学D辑;2000年06期
12 郑仁淑;钟宏伟;;地表上方电偶极源响应特征研究[J];工程地球物理学报;2005年05期
13 訾乃宝;;浅谈比色测温在水泥窑控制系统中的应用[J];科技致富向导;2011年30期
14 窦凯,窦涛;数控机床传动装置CAD系统中数表处理与接口程序设计[J];河南科学;2001年03期
15 李根;赵娜;;以ANSYS为平台的复杂模型到FLAC~(3D)导入技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年S1期
16 肖相国;王忠厚;白加光;刘学斌;;地表反照对天基测量相机的影响[J];光子学报;2009年02期
17 娄树理;周晓东;;基于光学厚度的云红外辐射计算[J];应用光学;2011年02期
18 王婉叶;李旭东;;ABAQUS与ADINA的接口程序开发[J];甘肃科技;2011年11期
19 刘宇光,金明,冯钟葵,李晓辉;SPOT数据反演地物辐射亮度和反射率的基础研究[J];地球信息科学;2005年02期
20 王宗篪,谢培庆,赖森财,庄国铭;SuperSAP模型数据文件的自动生成[J];江西科学;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李艳娜;谭碧涛;景春元;;白天背景辐射简便算法与MODTRAN的比较[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 刘永亮;朱敏韬;余存光;;基础数据维护在铁路运输管理信息系统中应用的实现[A];铁道部信息技术中心成立30周年暨铁路运输管理信息系统(TMIS)工程全面竣工投产TMIS工程建设论文专辑(二)[C];2005年
3 庞永;;SmarTeam——AutoCAD接口程序的优化[A];全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2008年
4 代毅;王学田;高本庆;;典型云背景红外图像的生成算法[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
5 李国强;艾淑芳;;一种天空背景红外图像目标检测方法[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
6 张梅庭;张一平;;重力坝应力分析及其图形处理技术[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年
7 丁兆海;卢雷;;基于USB接口的数据控制研究[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(二)[C];2005年
8 顾继雄;吴晓东;高丽莉;;利用手机短信查询和监控生产实时数据的实现[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
9 傅蓉;邱立青;邓才玉;;HFETR与MCNP程序的接口程序的开发[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
10 袁泉;李炳益;;三维工厂设计中的结构设计流程探讨[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨春平;天空背景光谱特性建模及仿真[D];电子科技大学;2008年
2 牛金星;红外探测系统杂散辐射的分析与抑制技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2010年
3 孙鑫;可变材质的交互级全局光照明绘制算法的研究[D];浙江大学;2008年
4 王伟国;空间目标白天光电探测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
5 宋滢;非均质半透明材质的绘制及编辑算法研究[D];浙江大学;2009年
6 蔡国印;基于MODIS数据的地表温度、热惯量反演研究及其在土壤水分、地气间热交换方面的应用[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
7 王钦军;高/多光谱遥感目标识别算法及其在岩性目标提取中的应用[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
8 张岱宇;蓝宝石的冲击光辐射及其高压相图[D];西南交通大学;2008年
9 黄伟;涡扇发动机排气系统红外特征计算与抑制技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 唐敬友;冲击压缩下甲烷、氩气的高温辐射特性与反应流体动力学研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付娴娴;云辐射图像的分析处理[D];电子科技大学;2007年
2 刘淼;下垫面在地对空观测中的作用以及天空背景仿真软件开发[D];电子科技大学;2006年
3 王超范;一种地面场景动态红外仿真方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 贺秀兰;卷云图像处理及散射特性分析[D];电子科技大学;2008年
5 冯艳华;海面目标红外辐射特性研究[D];西安电子科技大学;2009年
6 张爱丽;强天空背景光条件下空间激光通信系统的光斑检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
7 李刘苗;海天背景目标红外辐射特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 张可;飞行器蒙皮红外辐射图像生成技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 曾开华;高精度恒星孔径测光注释[D];暨南大学;2010年
10 龙波;天空背景下红外弱小目标的检测与跟踪算法研究[D];电子科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 程瑞云 通讯员 金大军;通钢L3与L4接口程序上线运行[N];中国冶金报;2006年
2 山东 猫咪老爸;山转水移白云飘[N];电脑报;2003年
3 实习记者 范爱红 通讯员 李晶;网上举报系统助推检察工作[N];天津政法报;2006年
4 佚名;用户眼中的无线界面[N];计算机世界;2004年
5 王绶琯;诺贝尔科学奖离我们有多近?[N];大众科技报;2008年
6 翎羽飞扬;用M2P成就你的SP梦想[N];中国电脑教育报;2005年
7 记者 朱琳 通讯员 王昆曼;郑州网通完善宽带工单处理系统[N];人民邮电;2005年
8 宁川;杭钢:高度重视信息化战略规划(十)[N];中国冶金报;2005年
9 肖英龙;国外钢水连续测温技术简介[N];世界金属导报;2004年
10 刘春宁;全市农信社征信系统建设步入快车道[N];陇东报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978