针对雨雾共存的特殊天气条件下现有大气衰减计算模型的不足,通过引入雨对雾的清除机制,对现有模型进行改进,提出一种更为精确、且能反映大气衰减动态特性的计算模型,并采用Monte-Carlo方法对激光在大气中的传输进行仿真分析。结果表明:降雨强度与雾的清除效应呈正相关,由于雨雾共存天气的雨量不大,随着雨对雾的清除,大气透射率逐渐增大;在降雨率为1 mm/h的情况下,平流雾的透射率大约在降雨5 h后趋于稳定,辐射雾则需要更长的时间。所提修正模型对无线光通信等相关领域中大气衰减的估计和评价具有参考意义。
散射 大气衰减 雨雾共存天气 透射率 Monte-Carlo仿真 中国激光
2021, 48(13): 1306002
1 安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖 241002
2 安徽省智能机器人信息融合与控制工程实验室，安徽芜湖 241002
3 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，河南洛阳 471003
对沙尘环境下太赫兹波衰减特性进行研究，在国际电信联盟 (ITU)大气衰减模型的基础上，增加了不同类型沙尘的影响。基于大气毫米波传播模型 (MPM)预测了 1 THz内大气衰减特性；根据 Mie散射理论计算了太赫兹波在沙尘环境下因沙尘颗粒产生的衰减；结合以上两种因素得出沙尘环境下太赫兹的衰减特性。本文的研究结果对太赫兹在沙尘环境下传输应用具有重要的参考意义，也为其他颗粒环境太赫兹波传输特性的计算提供了参考。
太赫兹 沙尘 大气衰减 衰减特性 terahertz sand and dust atmospherical attenuation attenuation characteristic 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 18
1 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国人民解放军 95899部队, 北京 100096
本文提出一种对飞行中的飞机蒙皮进行辐射测量和温度反演的方法。首先建立蒙皮辐射模型、大气传输模型和绝对辐射校正模型, 然后推导出温度反演的公式, 使用逐次逼近法计算蒙皮温度。在理论分析的基础上, 使用 8～12 μm的宽波段长波红外相机进行试验验证和温度反演, 对反演温度的不确定度计算并进行修约, 得到 5 km飞行高度的民航飞机蒙皮温度的修约结果为 268 K, 修约不确定度为 4K, 修约相对不确定度为 1.49%。论文研究工作对获取飞机目标红外辐射特性有重要参考价值。
长波红外 温度测量 蒙皮 大气衰减 逐次逼近 不确定度分析 long wave infrared, temperature measurement, skin,
1 许昌职业技术学院, 河南 许昌 461000
2 许昌市耕新信息科学研究院, 河南 许昌 461000
本文基于河南许昌地区大气衰减模型, 对激光脉冲延迟时间的影响进行了仿真研究。结果表明, 由许昌地区大气信道引起的脉冲传输延迟时间均在纳秒量级上, 输延迟时间随单程散射反照率、传输距离的增大而不断增长, 高脉冲延迟时间与单程散射反照率单位距离成正相关。增加激光的波长和能见度, 此时将会降低大气衰减系数。在激光波长为0.85 μm, 单程散射反照率为0.75, 单位大气能见度随着传输距离的增加对脉冲传输延迟时间具有显著的影响, 在能见度从20.5 km减小到10.5 km, 传输距离为21.5 km时, 大气所引起的脉冲传输延迟时间增加较大。降低大气的能见度, 单位传输距离将会直接影响到脉冲传输延迟时间, 如果将13.5 km的激光脉冲传输距离增大至21.5 km, 大气能见度为10.5 km时, 河南许昌地区大气所引起的脉冲传输延迟时间增加一倍多。
大气衰减模型 延迟时间 激光脉冲 仿真 能见度 atmospheric attenuation model delay time laser pulse simulation visibility
1 中国卫星海上测控部, 江苏 江阴 214431
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
船载以及海岸目标的辐射特性测量是目标红外辐射特性测量领域的重要组成部分,采用传统模式修正大气透过率远远满足不了红外辐射特性测量精度的要求。为了最大限度地提高辐射特性测量的精度,提出了基于参考源测量目标辐射特性的方法,并利用口径为600 mm的长波红外辐射特性测量系统,在近海岸进行红外辐射特性测量实验。结果表明:该方法的辐射测量误差可减小到4.31%,优于传统方法的反演精度。
探测器 红外线 红外辐射特性测量 辐射定标 大气透过率 大气衰减 激光与光电子学进展
2019, 56(23): 230401
1 海军航空工程学院兵器科学与技术系， 山东 烟台 264001
2 海军航空工程学院电子信息工程系， 山东 烟台 264001
无线光通信(FSO)因其高速便捷、抗电磁干扰能力强的优势得到了越来越多的关注，成为军民领域的研究热点。提出了一种舰船三维变形测量方法，利用FSO技术设计了时统单元，使系统的光学结构可以同时实现舰船三维变形角的测量、接收单元的光学成像激励和测量结果的授时。对系统的结构和关键电路的设计进行阐述，并结合数据仿真对系统误差进行分析。结果表明，该测量方法在理论上具有可行性，不仅满足测量精度要求，并且具有更低的硬件复杂度和更高的可用性，有望应用于实践中。
测量 无线光通信 船体变形 光学测量 驱动电路 大气湍流 大气衰减
1 中国地质大学(武汉) 信息工程学院, 湖北 武汉, 430074
2 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
讨论了顾及传输路径差异和方向性反射差异的边缘辐射校正方法, 并根据POS数据改正了由于姿态变化引起的边缘畸变.以实用型模块化成像光谱仪(Operational Modular Imaging Spectrometer, OMIS-Ⅲ)影像为例, 采用上述方法进行边缘校正, 最后采用近似同一扫描行上的同类地物光谱进行对比, 得出校正后的光谱吻合度比校正前更高.
摆扫式成像光谱仪 边缘辐射畸变 大气衰减 方向性反射 whiskbroom hyperspectral imager edge radiation distortion atmospheric attenuation bidirectional reflectance distribution function(BR
1 西南交通大学 电磁场与微波技术研究所，四川 成都 610031
2 中国电子科技集团公司 第10 研究所，四川 成都 610036
3 北京应用物理与计算数学研究所，北京 100094
抛物方程是一种模拟电波传播特性的高效模型，但目前抛物方程模型在模拟电波传播时，主要考虑大气的折射效应而忽略了其吸收作用，然而太赫兹波的大气衰减较为严重。通过引入大气分子吸收的复折射率，实现了应用抛物方程模型计算太赫兹波的大气衰减。该模型考虑了大气压强、温度和水汽密度等气象参数随高度变化对大气衰减的影响，且能够针对不同地区和季节的气象条件对大气衰减进行计算，与真实环境更加符合。最后利用该模型仿真分析了0.14 THz波的传播特性，给出了传播损耗随距离和高度的变化，并与忽略大气衰减的结果进行了对比，结果表明抛物方程模型能同时体现太赫兹的大气吸收效应和多径传播效应。
太赫兹波 抛物方程模型 大气衰减 大气复折射率 terahertz wave parabolic equation model atmospheric attenuation complex refractive index of atmosphere 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(2): 175
1 上海航天控制技术研究所， 上海 201109
2 中国航天科技集团公司红外探测技术研发中心， 上海 201109
研究了以涡喷发动机为动力的反舰导弹的中波红外辐射特性。分别建立了反舰导弹尾喷口、尾焰和蒙皮辐射强度的计算模型，并考虑了尾焰对尾喷口辐射和尾焰辐射的影响。通过MODRTAN软件分析了3 5 m波段大气红外辐射的衰减特性。最后，将所建模型的理论计算结果与试验结果进行了比较。结果表明，建立的计算模型和方法能较好地模拟不同探测角度下反舰导弹的红外辐射特性。
反舰导弹 红外辐射特性 计算模型 大气衰减 仿真 anti-ship missile infrared radiation characteristic calculation model atmospheric attenuation simulation
