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相似文献
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1.
水雾与雾状油遮蔽性能的对比研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用Mie散射理论,计算了粒径服从对数正态分布的水雾和雾状油(柴油)的质量消光系数及其在可见光、中红外和远红外波段的波段平均质量消光系数.研究了粒径分布参数对水雾和雾状油遮蔽性能的影响,结果表明当r0与被遮蔽(波段)波长接近且6.趋于1时,(波段平均)质量消光系教具有最大值.雾状油在以上三个波段的遮蔽性能优于水雾,且粒径分布一定时,雾状油和水雾对中红外波段的遮蔽作用优于远红外波段.  相似文献   

2.
基于随机介质中波的辐射传输理论,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究了多波段水雾层的最佳遮蔽问题.数值模拟了满足对数正态分布水雾的质量消光系数随入射波波长、水雾粒径变化的关系,并与文献中单次散射数据进行了对比;计算了激光在水雾中透过率与波长、水雾宽度以及不同数密度的关系.结果表明,数密度比较大时,必须考虑多重散射;水雾的粒径选取与被遮蔽激光波长相近,就可以得到最佳遮蔽效果;而且用反射率或透过率能更方便的反映烟幕的消光性能,这对烟幕遮蔽性能的研究具有重要的理论参考价值.  相似文献   

3.
杨玉峰  李挺  李建勋  王昭雷 《红外与激光工程》2017,46(6):604004-0604004(6)
研究红外波段沙尘的散射特性对自由空间光通信(FSO)具有重要的理论意义。针对FSO常用的几个红外波长,采用Mie理论对激光在不同沙尘粒径下的散射特性进行了分析;基于粒子尺寸的对数正态分布模型,计算了沙尘条件下红外波段(0.76~10.6 m)激光的传输衰减率。结果表明:在沙尘条件下,7.4~8.0 m这一波段附近的传输衰减最小,并且明显低于其他波段。因此,可以选用7.4~8.0 m这一波段的激光进行沙尘条件下的激光通信,其传输性能会明显优于其他波段。最后,以波长1.064 m为例,分析了能见度随粒子浓度的变化关系,并与蒙特卡罗方法的计算结果进行了比较。  相似文献   

4.
根据Mie氏理论对单个泡沫球的体积消光性能的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
;为寻求光学多波段干扰的有效途径,研究了泡沫这种新型环保长效的宽波段干扰介质.采用Mie氏理论,计算分析了在不同泡沫溶液复折射率情况下,在军事上两种常用激光波长(1.06μm、10.60μm)处和红外波段(3μm~5μm、8μm~14μm)以及可见光波段(0.38μm~0.76μm)内单个泡沫球的体积消光性能与泡沫球尺寸和壁厚的关系.计算分析结果表明,在不同的波长处或波段内,具有不同泡沫溶液复折射率的最优泡沫球体积消光系数所对应的泡沫球尺寸及壁厚是不同的.  相似文献   

5.
《红外技术》2017,(6):553-557
利用细水雾的红外消光作用,将舰船目标笼罩在一层水雾之中,能够有效减弱目标与背景的辐射能量差异,降低红外探测设备对目标的发现或识别概率。首先,从辐射传递方程出发,对传递方程进行了一定的简化,得出比布格尔定律更为通用的辐射衰减公式。然后,将水雾粒子视为满足对数正态分布的稀疏粒子群,利用Mie氏理论对水雾层的散射系数、衰减系数、吸收系数进行了计算,并分析了水雾参数(浓度、平均粒子半径以及对数粒子半径偏差)对光谱消光性能的影响。最后,经过合理的优化,得出具有最佳光谱消光性能的水雾参数。计算结果表明:当水雾浓度为7g/m~3,平均粒径为4μm,对数粒径偏差为0.9时,水雾对舰船目标具有最佳的消光性能。  相似文献   

6.
细水雾遮蔽红外辐射的数值分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
细水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于舰船等军事目标的红外隐身。将水雾视为吸收、发射、各向异性散射介质,通过谱带离散处理水雾的非灰特性,利用Mie氏理论计算离散谱带内的平均光学系数,建立了8~14 m红外辐射在细水雾中的传输模型,并利用有限体积法进行了分析计算。研究发现,采用均值粒径假设计算辐射透射率时会有一定误差,应用数量矩均值粒径时Sauter粒径误差最小,线性平均粒径误差最大;水雾自身辐射与内散射对透射率的影响较大,计算中应考虑;提高水雾浓度,减小均值粒径,可有效抑制透射率。  相似文献   

7.
文章使用Mie散射理论,对粒径服从对数正态分布的雾状柴油的质量消光系数及其在可见光(0.3~0.8 μm)、中/长波红外大气窗口(3~5 μm和8~14 μm)的平均质量消光系数进行了计算.研究了粒径分布参数对雾状油遮蔽性能的影响,结果表明当r0与被遮蔽(波段)波长接近且b0趋于1时,(波段平均)质量消光系数具有最大值.最后通过实验,研究了冷凝型雾状油(柴油)在以上三个波段的遮蔽性能,实验结果表明其对可见光具有较强的遮蔽作用,对远红外的遮蔽作用最弱,实验结果与理论分析相一致.  相似文献   

8.
为研究太赫兹波在沙尘暴中的传播特性,应用Mie散射理论研究了太赫兹波段沙尘粒子的散射特性,得到沙尘粒子的散射效率因子、消光效率因子和吸收效率因子随粒径、太赫兹波长的变化关系。基于沙尘粒子尺寸的对数正态分布,数值计算了沙尘暴的太赫兹衰减。研究结果表明,沙尘的衰减随能见度的增大而减小,波长越小,沙尘暴引起的太赫兹波衰减越大;波长为40 μm时,沙尘暴对太赫兹波传播影响最大,浮尘对太赫兹波传播影响最小。低能见度沙尘暴对太赫兹波传播影响明显。  相似文献   

9.
基于Mie散射理论计算获得烟幕对337 m太赫兹波的衰减特性,并与其对传统的1.06 m激光、3~5 m和8~12 m的热红外波段的衰减特性进行了对比。结果表明:石墨烟幕对337 m太赫兹波的质量消光系数比其他波长和波段小1~2个数量级。选取两种不同粒径的石墨烟幕在上述波长和波段上分别进行消光特性实验,获得了两种烟幕在各波长和波段上的质量消光系数。实验结果表明:两种烟幕对337 m太赫兹波的质量消光系数均小于0.045 m2/g,且远小于其他探测波长和波段,说明波长更长的太赫兹波具有更强的穿透烟幕的能力。  相似文献   

10.
战俊彤  张肃  付强  段锦  李英超  姜会林 《红外与激光工程》2020,49(9):20200057-1-20200057-7
雾霾天气严重干扰了可见光成像效果,利用可见光偏振特性可以有效提升探测效率。雾霾环境会受到气溶胶颗粒湿度的影响,湿度是雾霾环境重要物理参数。为了获得可见光在雾霾环境的偏振特性规律,分析了环境湿度对偏振特性的影响。在非偏振光气溶胶单粒子散射特性基础上,采用改进蒙特卡罗方法建立了偏振传输模型,对不同湿度水雾环境下可见波段偏振光传输特性进行研究,重点分析水雾环境湿度改变对不同可见光波段偏振光偏振特性的影响情况并建立了接近真实水雾环境,通过室内实验对偏振模型进行验证,对不同湿度环境下的 450、532 、671 nm 线偏振光与圆偏振光的偏振度与偏振态改变进行了比较与分析,仿真模型置信度>60%。研究结果表明:偏振光的偏振度随水雾环境湿度是呈下降趋势。随着波长的增大,偏振度变化趋于平缓,出射偏振度随着波长的增加而变大,当激光波长为 450、532、671 nm 时,偏振度下降点的湿度值分别为 50%、70%、90%;圆偏振光入射,圆偏振光的旋性对于偏振度没有影响,且高于线偏振度值。对于水雾这种容易受湿度影响较大的环境而言,在可见光波段,应该尽量选择较长波长的偏振光进行传输探测,因为湿度对较短波长的影响比较长波长的影响要大,所以,在湿度较大的环境中,较长波长的圆偏振光是偏振保持特性最好的。在湿度较大的环境中,应尽量选取波长较长的偏振光成像,以达到较好的成像效果。  相似文献   

11.
水雾的热红外伪装性能分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用Mie散射理论,在水的复折射指数随波长变化的情况下,通过雾滴消光效率因子和gamma 尺寸谱分布计算了热红外波长范围内的消光系数,建立了热红外波段gamma尺寸谱分布雾的含水量与消光系数的关系,分析了含水量为0.1和0.5时的红外探测器探测距离随传输路径L之间的变化关系.结论表明,水复折射指数、雾滴尺寸谱分布对雾的热红外辐射传输衰减有着较大影响,水雾遮蔽伪装时需充分考虑.  相似文献   

12.
袁辉  郝明磊  李凡显  史倩义 《红外与激光工程》2018,47(10):1006003-1006003(7)
通过试验研究了1.06 m激光辐射在水雾环境中的衰减特性。定量测量了不同气象光学视程(MOR)的水雾对1.06 m激光辐射的衰减程度,计算了水雾环境下的1.06 m激光辐射的等效MOR。分别采用试验数据和经验公式计算了1.06 m激光辐射在不同能见度条件下的消光系数。通过对比发现由经验公式计算的消光系数存在明显偏差,尤其是在低能见度条件下。基于试验数据,推导了一种以可见光能见度为输入的消光系数计算公式,对估计云雾环境下近红外光辐射的衰减特性具有重要参考价值。  相似文献   

13.
李伟  邵利民  李树军  周红进 《红外与激光工程》2017,46(8):804001-0804001(5)
在对我国不同纬度海雾观测资料总结归纳的基础上,建立了我国海雾微物理结构的拟合分布模型,归纳了我国海雾的总体特点。标定了最常见海雾的尺度参数,并根据红外辐射在海雾中的散射与吸收特性,定量分析了不同海雾的消光系数,根据米氏散射定律定量计算了中红外波段下海面平流雾的散射衰减度,并据此与实验结果进行了比对,吻合性较好。根据米氏理论,在较浓平流雾条件下,雾滴为盐溶液时,中红外波段的消光系数均值为2.90,海雾消光系数随着尺度参数的增大呈现出单调减小的特点;而在纯水条件下,消光系数均值为3.35,消光系数随着尺度参数的增大而单调增加。  相似文献   

14.
雾对光波的作用机理探讨   总被引:2,自引:1,他引:1  
由于电磁辐射与介质相互作用的散射原理,从而影响了光波传输.简要计算分析了雾的消光性能及水雾对光波的衰减作用,运用了米氏散射公式和朗伯-比尔定律及对应的相关曲线,分析了水雾对可见羌、红外、激光传输的影响.  相似文献   

15.
潘功配  杜雪峰  赵军 《红外与激光工程》2020,49(7):20201023-1-20201023-8
水基泡沫在光电对抗隐身等领域有着广泛的应用,但现有光电干扰隐身技术存在作用时间短、干扰波段单一、污染环境等问题,难以有效对抗双模、多模精确制导武器。针对上述问题研究水基泡沫配方,开展了新型水基泡沫对可见光、红外(3~5 μm、8~14 μm)、激光(1.06 μm, 10.6 μm)、毫米波(3 mm, 8 mm)和厘米波(2 cm, 3 cm)的消光性能实验以及水基泡沫对8~14 μm波段热像遮蔽干扰效应测试,讨论了水基泡沫消光机理,指出以水基泡沫形成泡沫云或使之与人工雾复合构成幕障,有望获取一种“宽频谱”、“全波段”、“环保型”的新型烟幕武器装备。  相似文献   

16.
水雾在舰艇防御光学制导导弹中的应用   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用水雾发生装置在极短的时间内形成大面积、高密度水雾,对敌红外点源制导、红外成像制导、电视成像制导导弹产生有效的干扰作用以保护水面舰艇。分析了水雾的干扰机理,介绍了发生装置,讨论了形成水雾的时机。  相似文献   

17.
雾的前向散射对距离选通成像系统的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
根据辐射传输和Mie散射理论,给出了分析雾的前向散射对距离选通成像系统影响的计算方法。首先,采用雾的含水量和能见度的经验公式估计雾滴谱。其次,已知雾滴谱计算Mie散射相函数;进而获得视消光系数。最后,给出了考虑前向散射光的影响时,前向散射光、后向散射光和信号光在距离选通成像系统光电阴极面上的照度随时间的变化规律,以及光电阴极面上目标与背景图像的对比度。结果是目标上的照度、后向散射光和信号光在光电阴极面上的照度增加,目标与背景图像的对比度降低;前向散射光在光电阴极面上的照度远小于后向散射光。  相似文献   

18.
两栖装甲车辆对抗双红外制导伪装方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在分析两栖装甲车辆的双红外暴露特征、双红外制导抗干扰原理和常见的红外干扰技术的基础上,得出了在两栖装甲车辆对抗双红外制导的最佳伪装方法——人工水雾红外遮蔽技术。并利用Mie散射理论分析了单位喷水量条件下,水雾滴径与3~5 μm、8~14 μm波段衰减的关系,从理论上给出了水雾滴径的最佳尺寸,最后编程模拟计算了人工水雾的双红外遮蔽性能。  相似文献   

19.
人造雾的红外遮蔽性能试验研究   总被引:2,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
针对当前红外无源干扰烟幕在宽广地域伪装方面存在的技术难题,提出造雾剂造雾是实施大面积无源干扰的较佳方式.讨论了造雾剂造雾的原理,研究了在不同温度和相对湿度条件下不同造雾剂成雾的微物理特征和红外遮蔽效果.结果表明,当相对湿度较大、温度较低时成雾的含水量大,对可见光和红外的遮蔽效果较好.当可见光能见度<1m时,对25m处的人员靶标有较好的红外遮蔽效果,热像图上40m的人员靶标不能识别.  相似文献   

20.
Liquid water content and particle size distribution at each ten meters in the vertical for a deep advection fog and a shallow radiation fog are analyzed to determine the liquid water loss at millimeter and infrared wavelengths. The liquid water fade margin is calculated along a three degree glideslope in each fog from the current height above the runway to the touchdown point. Millimeter wave fade margin requirements are calculated from the vertical distribution of bulk liquid water content and infrared fade margin requirements are predicted from the vertical distribution of dropsize. Fog dropsize distributions for both fog layers are well fitted to a gamma distribution with a median drop diameter of approximately 9 microns. Millimeter wave imaging sensors operating in a shallow radiation fog are shown to require less than 1 dB of one-way liquid water fade margin. In the deep advection fog, one-way liquid water fade margin requirements at 8.6 mm, 6.8 mm, and 3.2 mm are predicted to be 1, 2, and 6.7 dB respectively. In comparison, the one-way liquid water fade margin requirements at near, middle, and far infrared wavelengths are two orders of magnitude greater than at millimeter wavelengths and indicate the fog layers are opaque to infrared imaging sensors even near the touchdown point. The specific attenuations predicted in the two fogs are consistent with previously reported values.  相似文献   

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