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随机簇团光散射及激光大气传输、探测研究

朱君军  
【摘要】: 研究簇团粒子的光散射特性,大气传输理论和基于实验的激光雷达探测数据处理对于目标背景识别、大气环境监测等具有重要的学术意义和应用价值。 本文主要有三部分工作:簇团粒子光散射特性;激光在雾、烟尘环境中的传输特性;以及激光雷达的大气探测和数据处理分析。研究簇团粒子散射特性介绍了广义多球Mie理论(GMM)的方法以及等效介质的方法,采用扩散限制模型(DLA)对烟尘簇团进行了建模计算其散射特性。详细讨论了雾的物理特性,采用了基于辐射输运理论的蒙特卡罗方法计算了激光在烟尘与典型雾中的传输。着重分析了低能见度雾激光传输特性,对近红外波长的激光后向反射率进行了统计拟合建立了经验公式。给出了一定探测距离下,激光的衰减与烟尘浓度的变化关系。结合大气探测雷达测量系统,编写了数据处理软件界面,运用Fernald积分法对大气激光雷达探测数据进行了处理和分析。


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