大目标激光散射特性测量研究

讨论了激光雷达散射截面的物理意义,对工程中常用的比较测量法进行了分析,指出该方法在测量大目标激光散射特性时存在的问题.从激光目标散射特性定义和比较测量法原理入手,提出了解决大目标激光散射特性测量的2种理论方法和思路,获得的结论对工程实践中大目标激光散射特性的测量具有借鉴作用.     

激光雷达散射截面的比对测量法及其精度检测

野外目标激光雷达散射截面(LRCS)的测量通常使用比对测量方法.该方法受到测量系统激光光束模式,激光功率稳定性,大气吸收、散射和湍流,背景的激光漫反射回波,系统探测电路噪声等因素的影响.其中,测量系统激光光束模式是最重要的影响因素,造成了比对测量方法中LRCS测量精度难以客观、全面检测的问题.因此,在介绍LRCS的比对...     

金属目标对天空温度的散射特性

文中论述了金属目标微小特性测量的工程实用方法－缩经模拟测量法的理论基础。运用散射理论对金属目标的微波辐射特性进行了分析和计算。然后进行了实际测量,对比结果的误差,证明此测量方法可行。     

假目标散射特性对激光有源诱偏效果的影响

针对假目标散射特性对激光有源诱偏干扰效果的影响,提出了假目标激光散射特性的测量方法,实际测量了常见典型假目标的激光散射特性,得到了不同类型假目标对激光的散射规律。结果表明,利用假目标对激光制导武器进行有源诱偏干扰时,首先应选择散射系数较高的假目标,同时要依据假目标的散射特性确定干扰激光的照射部位,确保尽可能强的干扰激光信号进入导引头系统,形成有效诱偏干扰。     

地物介电常数测量和分析

详细分析了基于矢量风络分析仪的同轴线探头介电常数测量系统和地物介电常数的测量方法。给出了几种典型地物（沙子、岩石、树木、棉叶）介电常数的测量和分析结果，并在模型进行了比较。本文实测数据可用于地物散射和辐射特性研究。     

目标激光散射特性测量及分析

靶标或靶板激光散射特性的测量与标定,对于目标激光散射特性和探测系统的评估分析是至关重要的.介绍了测量目标靶板激光散射特性的方法.根据测量激光双站散射强度角分布数据计算了标准板(聚四氟乙烯)的反射率和激光雷达散射截面,以及通过相对测量比对,获得了目标靶板的激光雷达散射截面.进一步通过遗传模拟退火算法给出了目标靶板激光的散射角分布统计模型.     

海面激光散射特性理论分析及测量方法研究

从几何光学与物理光学两个方面对激光光束海面散射特性进行了理论分析,推导出了散射光束方向和能量与入射光束入射角、海面起伏统计斜率及入射光束和观测设备夹角之间的关系,并根据所得结论论述了海面激光散射特性测量设备和测量方法．     

军事目标激光散射特性研究进展

军事目标的激光散射特性是影响装备作战效能的重要因素,对于研究激光装备的作用距离、装备的激光隐身性能具有重要的意义。本文介绍了目标激光散射特性的基本概念,从理论模型和经验公式两方面介绍了激光散射特性的理论建模研究成果,分析了各种模型和经验公式的适用范围。从目标表面材料BRDF测量、缩比模型LRCS测量、真实目标LRCS测量三个方面,分析了国内外典型测量方法、相关应用以及下一步发展方向,为后续目标散射特性的研究提供借鉴。     

基于复Wishart分布的极化SAR图像无监督分类

文中使用了一种无监督算法对全极化合成孔径雷达数据进行地物分类。不同于其他算法对像素统计特性分类而忽略他们的散射特性,这种算法不仅使用了统计分类,而且还保留了其主要的散射特性。本算法采用的是由Freeman和Durden以散射模型为基础开发的分解算法和基于复Wishart分布的距离度量分类器的组合。首先是应用Freeman和Durden分解划分像素分成三个散射类:表面散射,体散射和二面角散射;然后在此基础上将这三个散射类分为多个聚类,通过迭代Wishart分类器将其更精准地分类;最后,根据散射类别的自然颜色对其进行像素编码,提出颜色填充的方案。通过实验结果比对来证明该方法比H/α方法更具有优越性。     

激光制导半实物仿真中弱激光能量测试和控制

介绍了激光制导半实物(HWIL)仿真中1 064 nm激光散射微弱能量的测量方法,设计并构建了激光散射弱能量测量系统.结合室内大气路径气溶胶Mie散射理论进行激光散射微弱能量预测模型分析,利用测量系统进行了实地验证,预测模型结果与实际测量结果符合较好,该系统可以满足实验室激光大气传输弱激光能量测量要求.分析了影响实际仿真结果的主要因素,指出在仿真测试过程中应根据测试需求和测试手段采取合理的空间布局和必要的干扰能量控制措施以减小额外干扰能量对仿真结果的影响.     

探测器阵列靶散射取样衰减单元设计

探测器阵列靶是测量激光强度时空分布的常用设备,为实现到靶激光参数高精度测量,取样衰减方式是其关键。针对探测器阵列靶散射取样衰减技术,基于双向透射分布函数对毛玻璃等材料透射散射光特性进行研究,推导出散射到探测器感光面激光强度衰减倍率的计算公式。设计了毛玻璃与工程漫射体组合的散射取样衰减单元,结合ABg散射模型,利用TracePro建立仿真模型。结果表明,设计的取样衰减结构可以承受功率密度2 000 W/cm2激光辐照20 s;散射出射角在±5.44°范围内,探测面取样不均匀性约为3.34%;衰减倍率仿真设计结果与实验测量误差约为0.805%。该种散射取样衰减方式具有抗激光损伤能力强、光斑匀化效果好、光强定量衰减及宽光谱响应等优点,具有很好的应用前景。     

地基观月系统与激光通讯系统布局仿真及优化

针对地基观月系统与激光通讯系统的布局优化,避免激光散射对地基观月系统探测器造成过高辐射干扰的问题。文中采用STK软件进行仿真,证明了地基观月系统探测区和激光通讯区在空间上必然存在相交;提出映射分类算法,分析了激光有效散射点的分布情况,结合激光大气散射特征,得出了地基观月系统与激光通讯系统的最优布局。有效散射点对应的散射强度分布与激光全向散射分布的变化趋势一致,证明了文中所提方法的正确性。该方法为优化激光源与观测设备的配置问题提供了新的工程思路。     

Electromagnetic scattering interference between two shallow objects buried under 2-D random rough surfaces

A rigorous electromagnetic model has been used to analyze the scattering from two dielectric shallow objects buried under the two-dimensional (2-D) random rough ground (3-D scattering problem) as a means of predicting false alarms. The method of moments (MoM) accelerated by the steepest descent fast multipole method (SDFMM) is used to compute the equivalent electric and magnetic surface currents on all scatterers (i.e., the rough ground and the two buried objects). The roughness parameters influence the scattering interference mechanism of the two objects, however, a large separation distance (e.g., several correlation lengths) showed stronger effect for small ground roughness.     

地面复杂目标宽带电磁散射特性分析

提出运用FDTD计算地面复杂目标宽带电磁散射特性的方法.首先分析地面的散射,并建立复杂目标的FDTD模型,再将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于目标,从而得到地面背景下目标的散射场.运用此方法计算了地面卡车的电磁散射特性,并与实测结果作了对比,两者比较吻合.     

激光强度时空分布测量漫散射取样衰减技术研究

激光强度时空分布的测量对于诊断与评估激光系统的性能具有重要意义,减少激光入射角度影响、对大尺度激光束进行高分辨力、高占空比取样是准确测量激光强度分布的关键,结合漫散射光分布与入射光方向无关的原理,提出了激光强度时空分布测量漫散射取样衰减方法,设计了漫散射取样衰减单元,建立了光强计算模型,推导了光强计算公式并进行了验证,光强衰减倍数实验结果与理论值一致。介绍了漫散射取样衰减装置与光电管阵列或CCD成像系统的组合应用。该方法的优点:空间取样分辨力高,可达2 mm左右;使用角度宽,可达30而不需要响应修正;占空比高,可达40%以上;衰减倍数范围大,可以通过调节衰减结构参数实现任意需要的衰减倍数。漫散射取样衰减为阵列探测器对大尺寸激光束进行取样和衰减提供了一种新方法,提高了激光强度分布测量能力和测量精度。     

Joint Monitoring of Ground and Sky for Cereal Crops Based on Scatterometer Measurement and ASAR Images

The joint monitoring of the ground and sky for cereal crops based on microwave data has become a popular method for researches on earth surface objects. Focused on the sensitivity of backscatter from the scatterometer measurement and advanced synthetic aperture radar (ASAR) images to cereal parameters of rice, nine acquisitions, including rice parameters related eco-physiological variables and scattering coefficients, have been carried over the paddy field corresponding to rice growth stages. This paper analyzes the relationship between the corresponding backscatter to the cereal parameters based on the measurement at the interesting bands, polarizations, and incidence angels. Further, a modified water cloud model is built based on the ground measurement and advanced integrated equation model (AIEM), and then cereal parameters from ASAR images are retrieved and verified. The research results show that the sensitivity of backscatter to cereals from the sensor of the radar scatterometer could be helpful to build the retrieve model for synthetic aperture radar (SAR) images, which can achieve the scientific goals of the joint monitoring of ground and sky for cereal crops.     

激光角度欺骗干扰设备对自然地物激光假目标的设置

为选择适合作为激光诱偏假目标的自然地物以获得更好的诱偏干扰效果,实际测量分析了几种典型自然地物的激光反射系数,如草地、土地及卵石地面等,并讨论了反射能量与反射角的关系,分两种情况分析示意了照射激光和干扰激光的反射能量空域分布。实验及分析结果表明,在其他状态一定的前提下,选取草皮、土壤覆盖的草坡、土坡等自然地物设置为激光诱偏假目标的诱偏干扰效果更好。最后对自然地物激光诱偏假目标设置时的材料及面形选择提出了建议:应尽量选择假目标面法线与激光制导武器导引头视场光轴趋于一致的草坡或土坡。     

1.064μm激光大气斜程散射建模及仿真

为了研究大气气溶胶对激光斜程传输的散射特性,建立了基于米氏散射理论的1.064μm激光大气斜程散射模型。利用MATLAB软件对模型进行仿真计算,分析了斜程散射光辐射参量的分布特性。并结合地面探测分析了探测器的方位及探测方向对散射光辐射照度的影响。结果表明,该模型为机载激光指示器系统的战术训练、地面激光探测提供了可靠的理论依据。     

利用光束后向散射提高激光跟踪发射精度方法

为提高激光跟踪发射系统激光发射指向精度,提出了一种通过测量发射激光后向散射光尖来修正激光发射指向误差的方法。在介绍系统光机结构及后向散射相关理论的基础上详细论述了光尖探测距离与视差的关系,根据天气情况和长期测量经验获得良好天气、中等天气和较差天气三种天气状况下光尖探测距离,进一步得出三种天气状况下视差修正量。在良好天气状况下,利用预定空间轨迹误差修正方式进行实验验证,对比光束后向散射法与靶板测量法所测得的激光发射指向精度,在预定的空间轨迹上两者测量误差为2.5,实验证明,利用光束后向散射法可以大大提高激光发射的指向精度。