[发明专利]一种复杂环境影响下的海洋-低层大气激光传输建模方法

摘要

本发明公开了一种复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输建模方法，包括如下步骤：将激光探测海下目标的传输过程分为低层大气传输子过程、海面透射子过程、海体传输子过程；确定各子过程中的环境因子及其特征参数；建立复杂环境下激光低层大气衰减系数模型、复杂环境下海‑气界面激光透射比数学模型、复杂海体环境下激光海水衰减系数数学模型；综合建立复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输模型。本发明对复杂大气海洋环境中各种因素耦合对激光光路和能量衰减的作用机理进行深入综合，建立了完整的复杂环境下蓝绿激光探测的全过程传输模型，为新型空中平台对水下目标激光探测设备的研发提供理论支撑。

主权项

1.一种复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.根据激光在低层大气、海‑气界面、海体三部分环境中的传输机理，将激光探测海下目标的传输过程分为低层大气传输子过程、海面透射子过程、海体传输子过程；S2.确定各子过程中的环境因子及其特征参数；S3.针对低层大气传输子过程，基于大气光散射原理，建立复杂环境下激光低层大气衰减系数模型；S4.针对海面透射子过程，基于几何光学理论，建立激光入射角与海面倾角模型，进一步结合菲涅尔公式建立海面入射点激光透射比模型，然后结合海风海浪谱三维模型，以激光照射在海面上的光斑为研究对象，采用空间剖分技术，对光斑水平分布范围内的光路透射特性进行统计计算，进而建立复杂环境下海‑气界面激光透射比数学模型；S5.针对海体传输子过程，基于分子散射和吸收模型，建立复杂海体环境下激光海水衰减系数数学模型；S6.根据步骤S3中建立的复杂环境下激光低层大气衰减系数数学模型、步骤S4中建立的复杂环境下海‑气界面激光透射比数学模型以及步骤S5中建立的复杂海体环境下激光海水衰减系数数学模型，基于比尔定律，建立复杂环境影响下的海洋‑低层大气激光传输模型。