基于RPPM的烟幕透过率计算方法

当烟幕光学厚度较大时,依据Lambert-Beer定律计算烟幕透过率时会存在较大误差。为了实现高精度求解烟幕透过率,采用数值计算方法,应用随机游走粒子-烟团模式（RPPM）和Vander Hulst近似计算方法,对一级多次散射近似法求解烟幕透过率的算法进行了改进,并以此对一次烟幕测试结果进行了数值模拟。结果表明本文方法能以较高精度对烟幕透过率进行有效计算。     

烟幕激光和红外透过率对应关系研究

分析了烟幕激光透过率与红外透过率的对应关系,提出了利用相邻波段红外透过率推算同样光学路径激光透过率的多项式拟合方法,开展了实验研究.结果表明:特定波长的激光透过率与相应红外波段透过率利用二项式拟合,其透过率计算误差在3%以内.     

基于CFD方法的红外烟幕干扰性能研究

采用计算流体力学方法对一平坦开阔地域的风场进行数值模拟,运用离散相模型对红外烟幕在该区域的扩散进行计算,得到了红外烟幕质量浓度的三维空间分布,并由Lambert-Beer定律计算出红外烟幕在跨风方向上的有效遮蔽区域,研究了风速对于红外烟幕遮蔽区域的影响规律。     

基于蒙特卡罗方法的烟幕透过率计算与分析

烟幕透过率是表征烟幕干扰性能的重要参数。以等效粒径为0.1μm的石墨为例,就不同形状的石墨粒子组成的烟幕,基于蒙特卡罗方法对烟幕透过率进行了数值计算。利用Mie散射理论和离散偶极子近似(DDA)方法分别计算了球形粒子、椭球形粒子和圆柱形粒子对1.06μm波长的入射光单次散射的消光参量。对于入射光在烟幕中的传输,建立了蒙特卡罗模拟计算模型,利用MATLAB语言编制了相应的计算程序,给出了不同纵横比的椭球形粒子和圆柱形粒子相应的烟幕透过率计算结果,并和等体积球粒子相应的烟幕透过率进行了比较分析。结果表明:透过率与烟幕中粒子形状、粒子数密度、入射光的入射角度及烟幕厚度有关,粒子形状越偏离球形,对应透过率越小。     

一种用热像仪获得烟幕透过率的方法

提出了一种用热像仪测试烟幕透过率的方法。经详细分析烟幕遮蔽前后热像仪探测器接收到的红外辐射情况,并经理论推导得出：不考虑烟幕释放对环境辐射和大气辐射的影响时,只需用热像仪对同一场景拍摄其烟幕释放前后的图像,利用这两幅图像的灰度信息即可获得烟幕的透过率,并且,只要场景选择合适,应用该方法可以测得烟幕的透过率分布。论文最后讨论了减小透过率计算误差的方法和获得烟幕透过率分布的技术途径。     

烟幕对激光的干扰特性研究

为了研究碳黑球形粒子和石墨球形粒子对1.06 μm和10.6 μm激光的消光特性,基于Mie理论计算了粒子的消光系数,利用朗伯-比尔定律计算了透过率与烟幕厚度的关系。研究表明:碳黑粒子和石墨粒子都存在一个最佳粒径,使粒子对激光的消光性能达到最好,并且粒子半径较小时吸收起主要作用,粒子半径大时是散射和吸收两者共同作用;粒径在0.05~0.16 μm范围内时,石墨粒子的消光性能好于碳黑粒子,其他区域内则是碳黑粒子的消光性能好;得到了粒径具有对数正态分布时透过率与烟幕厚度的关系曲线,对实际作战应用具有一定的     

烟幕干扰对红外成像导引头命中概率影响

烟幕干扰是一种重要的无源干扰手段,在对抗红外成像制导武器中发挥重要作用。针对烟幕干扰对红外成像制导导弹命中概率影响研究不足,提出烟幕干扰下导弹命中概率计算方法。给出烟幕干扰模型,分析烟幕透过率,介绍烟幕干扰试验情况,得到烟幕能有效干扰红外成像制导系统的结论,重点推导出烟幕干扰下红外成像制导系统命中概率计算式,仿真结果表明,烟幕干扰下红外成像制导导弹命中概率受烟幕浓度、烟幕厚度、跟踪精度和攻击距离的影响较大,为直观评估烟幕干扰红外成像制导导弹的效果提供参考。     

红外烟幕遮蔽效果的评价

本文从红外烟幕干扰机理出发，分析了采用透过率评价红外烟幕干扰热成像效果的局限性，提出光学传递函数是一个能真实客观反映遮蔽效果的评价参数。最后给出室内测量烟幕传递函数的方法。     

舰载烟幕弹遮蔽效能的仿真研究

施放烟幕是对抗光电制导武器的重要手段,而烟幕遮蔽性能是烟幕弹的一个最主要的测试指标。烟幕的遮蔽干扰效果可以通过数学模型加以计算和预计,本文在建立烟幕透过率、烟幕遮蔽面积测量仿真模型的基础上,通过计算机仿真对烟幕遮蔽效能进行了分析,并根据仿真结果得出了烟幕遮蔽面积、透过率随时间变化的一般规律。     

一种红外烟幕三维建模仿真方法

根据红外烟幕的遮蔽原理, 结合红外烟幕消光模型和扩散模型建立红外烟幕三维空间的透过率模型。针对传统烟幕遮蔽效果仿真方法的局限性, 提出一种三维空间透过率的仿真方法,并对其进行数值计算与仿真验证。研究结果表明, 探测器观察到的目标图像是多层透过率叠加的结果, 遮蔽效果优于传统方法, 对工程应用更具意义。     

用于生物微反应器pH在线监测光纤传感器研究

以生物微反应器中培养液pH在线监测为目标,研制出一种基于光度吸收原理的阵列光纤传感器。利用MEMS加工工艺,制备出传感器的阵列吸光池芯片,采用光学软件对吸光池进行优化设计,提高了传感器光传输效率,并通过CFD软件进行流体模拟,优化吸光池结构,降低了溶液死体积,缩短传感器响应时间。实验结果表明,所研究的传感器阵列检测灵敏度为0.83V/pH,响应速度快,可用于多个生物微反应器的pH在线监测。     

用于生物微反应器pH在线监测光纤传感器研究

以生物微反应器中培养液pH在线监测为目标，研制出一种基于光度吸收原理的阵列光纤传感器。利用MEMS加工工艺，制备出传感器的阵列吸光池芯片，采用光学软件对吸光池进行优化设计，提高了传感器光传输效率，并通过CFD软件进行流体模拟，优化吸光池结构，降低了溶液死体积，缩短传感器响应时间。实验结果表明，所研究的传感器阵列检测灵敏度为0.83V/pH，响应速度快，可用于多个生物微反应器的pH在线监测。     

水下气泡幕消光特性研究

为了研究水下气泡幕对激光传输特性的影响,采用米氏散射理论对水下气泡的消光截面和消光系数进行了计算,并在此基础上采用朗伯特-比尔定律对水下气泡幕的消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了不同密度、不同厚度以及处于不同位置处气泡幕的透射光功率数据。结果表明,透过气泡幕的光功率随气泡密度以及气泡幕厚度呈指数衰减,而与气泡幕所处的位置没有密切关系。这一结论对舰船气泡尾流的光学探测是有帮助的。     

激光在复杂大气环境下传输特性的仿真

随着激光技术的发展,激光复杂大气环境下的传输特性一直是激光领域的研究热点.综合激光大气传输的Lam-bert-Beer定律,结合瑞利散射、米散射等经典理论,设计出一套仿真系统,可以模拟激光在复杂大气环境中的传输过程.同时,为了得到经过湍流之后的最终光场,采用基于傅里叶变换的多层相位屏模拟湍流产生的随机扰动,仿真出光斑随...     

水体散射对气泡后向光散射特性的影响

采用Lambert-Beer定律对水中气泡幕前向、后向散射激光功率进行了理论推导,得出了接收信号信噪比的计算公式.采用光学遮挡的方法对近距离水体后向光散射信号进行屏蔽,采用激光功率计对后向光散射信号进行测量.结果表明,近距离水体后向光散射对气泡的后向光散射影响显著,对近距离水体的后向光散射信号进行抑制,可以显著提高接收信号的信噪比.     

水中气泡激光后向散射衰减特性研究

采用Lambert-Beer定律对水中气泡后向散射光功率进行理论分析,并采用激光功率计对位于不同距离以及不同密度的气泡幕后向散射光功率进行测量,对测量数据进行了统计和分析.结果表明,气泡的后向光散射信号相当微弱,但由于气泡幕的存在,后向散射光功率有所增强;气泡幕后向散射光功率随气泡幕与探测器之间的距离变化,其关系服从Lambert-Beer定律;后向散射光功率与气泡密度有关,气泡密度越大,后向散射光功率越大.     

火箭尾焰的空间外差光谱探测可行性分析

为了跟踪和识别飞行的火箭,利用空间外差光谱仪对火箭尾焰辐射中钾光谱的766.490 nm和769.896 nm两条谱线进行研究。考虑大气分子吸收和大气散射对钾光谱在大气中传输的影响,采用逐线积分法、瑞利散射公式及散射系数与气象视程的关系分别计算763~773 nm波段内的氧气的吸收系数、大气分子及粒子散射系数,使用比尔-朗伯定律计算透过率。通过分析该波段内太阳辐射光谱和大气透过率可知,钾特征谱线处于太阳辐射强度弱、大气传输效率高的位置,从理论上验证了钾光谱探测的可行性。然后使用空间外差光谱仪对在火焰上燃烧的K2SO4进行探测,获得了与理论数据相符的实验数据,为火箭尾焰的空间外差光谱探测方法提供依据。     

红外光学气体检测中的参数修正函数浓度计算与补偿方法

从红外光谱吸收理论出发,提出了一种高精度的红外光学气体传感器气体浓度信号处理方法。重点阐述了气体浓度计算模型的建立和各参数的实验确定方法。从气体浓度计算的原理分析入手,通过逐步修正郎伯-比尔定律得到了一个有效的气体浓度函数关系式,供计算气体浓度用。为了减少外界温度对传感器检测结果的影响,实施了温度补偿,使得传感器能在不同温度条件下使用。经测试,传感器达到了10010-6的分辨能力,具有良好的稳定性,能够满足许多场合的使用。     

Collision of optical solitons in a non-Kerr law media

The collision of optical solitons in a long haul transmission along trans-oceanic and trans-continental distances is studied in this paper, theoretically and numerically. The solitons travel through optical waveguides in a non-Kerr law media namely the power law, parabolic law and the dual-power law. The numerical results conform to the theoretical development.