天基空间目标光学散射特性建模与验证

孙成明; 袁艳; 吕群波

doi:doi:10.3788/AOS201939.1129001

光学学报, 2019, 39 (11): 1129001, 网络出版: 2019-11-06

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Modeling and Verification of Space-Based Optical Scattering Characteristics of Space Objects

孙成明 ^1,2,*袁艳 ³吕群波 ^1,2

作者单位

¹ 中国科学院光电研究院, 北京 100094

² 中国科学院计算光学成像技术重点实验室, 北京 100094

³ 北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室, 北京 100191

图 & 表

图 1. 目标背景辐射示意图

Fig. 1. Diagram of background radiation of object

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图 2. BRDF示意图

Fig. 2. Schematic of BRDF

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图 3. 区域分解与网格划分

Fig. 3. Region classification and grid division

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图 4. 遮挡和掩蔽现象分析。(a)遮挡;(b)掩蔽

Fig. 4. Phenomena of shadowing and masking. (a) Shadowing; (b) masking

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图 5. 面元探测示意图

Fig. 5. Schematic of surface cell detection

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图 6. 光学散射特性测量方案示意图

Fig. 6. Measurement scheme of optical scattering characteristics

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图 7. 不同入射角下的建模结果与测量结果。(a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

Fig. 7. Modeling and measured data at different incident angles. (a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

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表 1风云一号卫星缩比模型材料和大小

Table1. Material and size of FengYun-1 satellite scale model

Region	Material			Size /mm
Body	Silver film			95×95×80
Sail	Front	Si	180×80
	Back	Black paint	180×80
	Length to body center		180

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表 2光学散射特性建模精度

Table2. Modeling accuracy of optical scattering characteristics

Incident angle /(°)	Modeling accuracy /%
30	5.28
45	7.36
60	9.57

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孙成明, 袁艳, 吕群波. 天基空间目标光学散射特性建模与验证[J]. 光学学报, 2019, 39(11): 1129001. Chengming Sun, Yan Yuan, Qunbo Lü. Modeling and Verification of Space-Based Optical Scattering Characteristics of Space Objects[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(11): 1129001.

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图 1. 目标背景辐射示意图

Fig. 1. Diagram of background radiation of object

图 2. BRDF示意图

Fig. 2. Schematic of BRDF

图 3. 区域分解与网格划分

Fig. 3. Region classification and grid division

图 4. 遮挡和掩蔽现象分析。(a)遮挡;(b)掩蔽

Fig. 4. Phenomena of shadowing and masking. (a) Shadowing; (b) masking

图 5. 面元探测示意图

Fig. 5. Schematic of surface cell detection

图 6. 光学散射特性测量方案示意图

Fig. 6. Measurement scheme of optical scattering characteristics

图 7. 不同入射角下的建模结果与测量结果。(a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

Fig. 7. Modeling and measured data at different incident angles. (a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

表 1风云一号卫星缩比模型材料和大小

Table1. Material and size of FengYun-1 satellite scale model

表 2光学散射特性建模精度

Table2. Modeling accuracy of optical scattering characteristics

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图 4. 遮挡和掩蔽现象分析。(a)遮挡;(b)掩蔽

Fig. 4. Phenomena of shadowing and masking. (a) Shadowing; (b) masking

图 5. 面元探测示意图

Fig. 5. Schematic of surface cell detection

图 6. 光学散射特性测量方案示意图

Fig. 6. Measurement scheme of optical scattering characteristics

图 7. 不同入射角下的建模结果与测量结果。(a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

Fig. 7. Modeling and measured data at different incident angles. (a) 30°; (b) 45°; (c) 60°

表 1风云一号卫星缩比模型材料和大小

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