[发明专利]一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布法

权利要求书

1.一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布方 法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，利用测量数据得到海洋上空环境下的大气湍流廓线，即大气折射率结构常数模型；

S1中，海洋上空环境下的大气湍流廓线根据实验数据分析或者结合高空风速、气温气象参数与大气折射率结构常数建立联系得到湍流廓线，相关实验数据以及气象参数不限制区域即不限制海域或内陆，不限制时间，不限制高度，不限制获取方式；

用温度脉动仪测量在可见光和近红外波段，大气折射率起伏主要与由温度起伏有关，通常不考虑湿度起伏的影响，因此可直接由温度结构常数得到:

式中，P表示大气压，单位为kPa；T表示温度，单位为K；在湍流充分发展的条件下，假设湍流场满足Kolmogorov局地均匀各向同性理论，则在惯性区内温度结构常数满足：

式中，r为两点间的距离，T(x)表示高度x处的气温，T(x+r)表示高度x+r处的气温；由上式可知，只需测出惯性区内两点温差的时间变化，并且对足够大的样本数进行统计平均，就可以求得进一步得到

结合高空风速、气温气象参数与大气折射率结构常数建立联系，通过测量气象参数温度、气压和风速，以及温度结构函数进而得到廓线，即根据相关参数拟合得到大气湍流廓线经验方程式，符合海边气候特征和湍流变化规律的廓线公式

得到湍流廓线，式中h表示海洋上空高度，e为欧拉数，e≈2.718，相关实验数据以及气象参数不限制区域即不限制海域或内陆，不限制时间，不限制高度，不限制获取方式；

S2，基于海洋上空环境下的大气折射率结构常数模型，采用等Rytov指数间隔与均匀间隔混合法，得到非均匀大气湍流相位屏的分层标准，实现对不同湍流起伏区域的充分采样；

S3，建立基于海洋上空环境下的非均匀大气湍流传播路径的光传输模型。

2.根据权利要求1所述的一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布方 法，其特征在于，S1中，利用海边的探空数据进行拟合得到湍流廓线公式来表示海洋环境下的大气湍流模型。

3.根据权利要求1所述的一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布方 法，其特征在于，S2中，相位屏分层标准根据随机介质中折射率起伏非均匀分布情况，采用等Rytov指数间隔与均匀间隔混合法确定具体相位屏分层间的密疏间隔，相位屏分布方案不限制相位屏个数，不限制高度，不限制间隔大小。

4.根据权利要求3所述的一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布方 法，其特征在于，相位屏分层间的密疏间隔，由海洋上空大气湍流廓线变化情况决定，在强湍流区域，采用等Rytov间隔法；在弱湍流区域，(1)如果在弱湍流区域内出现湍流起伏剧烈的情况，则在起伏剧烈处单独设置相位屏，再对各剩余区间采用均匀间隔法；(2)若弱湍流区域起伏稳定，则在弱湍流区域直接采用均匀间隔法。