平动和旋转目标激光散射强度协方差统计特性

根据目标随机粗糙面激光散射特性,研究了平动平板和旋转圆柱散射强度协方差函数及功率谱密度统计特征。利用散射体不同材料表面高度起伏特征,数值计算了不同入射角和散斑半径时,平动平板和旋转圆柱归一化激光散射强度协方差函数随表面材料高度起伏的均方根及运动速度的变化情况。计算结果表明,平板目标归一化强度协方差函数随着表面高度起伏的增加反而减小,垂直入射时强度镜反射增强,起伏项(即漫反射)减弱,且平板目标速度越大其归一化强度协方差越小。激光散斑大小对旋转圆柱目标归一化强度协方差函数影响较大,旋转速度增加,其归一化强度协方差函数迅速减小。无论是平动平板还是旋转圆柱,其协方差功率谱密度都随着速度的增加而减小。

湍流大气中漫射目标光散射特性研究

利用广义惠更斯-菲涅尔原理,研究了考虑对数振幅起伏时大气湍流中的漫射目标的散射统计特性,导出了散射场的强度协方差函数和强度方差的计算公式,并给出了数值计算结果。讨论了不同湍流强度、波长和传播距离对强度协方差函数和归一化强度方差的影响。

双程传输中粗糙面散射场统计特性的研究

为了研究激光散斑对目标探测的影响,采用广义惠更斯-菲涅耳原理,进行了双程传输中激光束照射远场目标时在接收平面上散斑的统计特性的理论分析,导出了汇聚光束及准直光束照射情况下散斑场的互相关函数、平均散射强度以及强度协方差的表达式。结果表明,随着波束特征半径以及传输距离的减小,会聚波束照射时接收平面上散斑场的互相关函数下降迅速,而准直波束正好相反,总体上准直波束比会聚波束下降要快得多;强度协方差函数的变化规律与互相关函数的变化规律基本一致。

斜程大气湍流中漫射目标的散射特性

根据推广的惠更斯-菲涅尔原理及ITU-R大气结构常数模型(2001年国际电信联盟提出的随高度变化的大气结构常数模型),考虑了大气湍流对激光从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的影响,研究了大气湍流中漫射目标的激光波束散射问题,导出了考虑对数振幅起伏和相位占优情况下在斜程大气湍流中传输时激光波束散射场的互相关函数、强度协方差和强度方差的计算公式,并给出了数值计算结果.数值分析了波长、接收机高度和传播距离对强度协方差和归一化强度方差的影响.