[发明专利]一种行星大气辐射的获取方法及其应用

权利要求书

1.一种行星大气辐射的获取方法，其特征在于，所述行星大气辐射的获取方法至少包括以下步骤：

将大气层模拟空间区域按照经纬度和高度划分成三维格子，每个格子内的光学性质固定不变，并初始化光子能量、能量权重、光子位置、光子方向；

当所述光子首次碰撞后，获取所述光子的路径光学厚度，所述路径光学厚度为所述光子的初始位置至其原所述三维格子边界的距离；

当所述光子的碰撞点在其原所述三维格子内部时，记录所述光子的碰撞位置，当所述光子的碰撞在原所述三维格子外并仍在所述大气层模拟空间区域时，并更新所述光子穿过大气层边界时的所述光子位置、所述光子方向及所述光子能量；

抽样所述光子的碰撞类型，并根据所述碰撞类型更新所述能量权重；

判断所述光子碰撞时是否被接收器接收，当所述光子被所述接收器接收时，根据到达所述接收器的光子的状态获取天空的散射辐射、直接辐射与总辐射，当所述光子未被所述接收器接收时，判断所述光子是否消亡，当所述光子未消亡时，重新抽样所述光子方向与光学厚度，并记录下一次碰撞的情况直至所述光子消亡或逃逸出所述大气层模拟空间区域；

其中，当所述光子的碰撞在原所述三维格子外并仍在所述大气层模拟空间区域时，更新所述光子穿过大气层边界时的所述光子方向的方法包括：

其中，n为折射系数，(a,b,c)为新传输方向的所述光子方向单位长度的坐标，(a₀,b₀,c₀)为原传输方向的所述光子方向单位长度的坐标。

2.根据权利要求1所述的一种行星大气辐射的获取方法，其特征在于，通过判断所述光学厚度是否小于所述路径光学厚度，判断所述光子的碰撞是否在其原所述三维格子内部，所述光学厚度为抽样的所述光子的所述碰撞位置至所述光子的初始位置的距离。

3.根据权利要求1所述的一种行星大气辐射的获取方法，其特征在于，当所述光子的碰撞在原所述三维格子外并仍在所述大气层模拟空间区域时，更新所述光学厚度。

4.根据权利要求1所述的一种行星大气辐射的获取方法，其特征在于，当所述光子的碰撞在原所述三维格子外并仍在所述大气层模拟空间区域时，更新所述光子穿过大气层边界时的所述光子能量的方法包括：

I₁＝I₀(1-R₁)；

I₂＝I₀·R₁；

其中，I₁为经过折射后的光子能量，I₂为反射后的光子能量，I₀为初始的光子能量，R₁为能量权重的变化量，能量权重的变化量R₁的获取方法包括：

当光子由光密介质进入光疏介质时，所述能量权重的变化量R₁的获取公式为：

当光子由光疏介质进入光密介质时，所述能量权重的变化量R₁的获取公式为：

其中，(a,b,c)为新传输方向的所述光子方向单位长度的坐标，(a₀,b₀,c₀)为原传输方向的所述光子方向单位长度的坐标，n为折射系数，A为第一系数A＝1-c₀²，B为第二系数，B＝(n²-1+c₀²)。