大气湍流对远红外激光主动探测影响的试验研究

论文摘要

论文系统的研究了大气湍流的模型,折射率起伏谱密度,适用于湍流全起伏段的简化谱模型,以及大气湍流对激光传输的影响。介绍了远红外激光主动探测的技术基础,包括组成和工作原理,“猫眼”效应的原理,主动探测对红外热像仪的回波特性及测距方程。根据推广的惠更斯-菲涅耳原理,分析了湍流大气中主动探测接收面上的光强起伏。最后,比较详细的介绍了湍流对远红外激光主动探测影响的试验。在中国西北某沙漠地区的试验结果表明,日出、日落前后大气湍流的强度最小,对主动探测回波率的影响也最小。而中午前后,午夜前后湍流强度则相对较大,大气湍流对回波率的影响也较大。通过将实验结果和美国白沙试验基地（沙漠）一天内湍流变化数据进行对照,可以判断,上述现象是沙漠地区的普遍现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 大气湍流对远红外主动探测的影响
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 大气湍流对激光传输的影响
• 2.1 大气湍流模型
• 2.2 大气湍流折射率起伏谱模型
• 2.3 Rytov近似
• 2.4 简化湍流谱模型
• 2.5 大气湍流对激光传输的影响
• 2.6 小结
• 第三章 远红外激光主动探测的技术基础
• 3.1 激光主动探测设备组成及工作原理
• 3.2 “猫眼”效应的理论基础
• 3.3 红外热像仪的工作原理
• 3.4 激光主动探测“猫眼”目标的作用距离
• 3.5 小结
• 第四章 湍流大气引起的光强起伏
• 4.1 到达接收孔径面上的光强起伏
• 4.2 适用于整个湍流起伏区的闪烁指数
• 4.3 有关大气闪烁指数的仿真及测试结果
• 4.4 光强起伏对激光主动探测回波强度影响的预估
• 4.5 针对光强起伏采取的措施
• 4.6 小结
• 第五章 大气湍流对激光主动探测影响的试验研究
• 5.1 试验系统构成及布局
• 5.2 试验设备和仪器
• 5.3 试验内容
• 5.4 试验方法和步骤
• 5.5 试验数据的处理方法
• 5.6 试验结果及分析
• 5.7 试验总结
• 5.8 小结
• 第六章 结论
• 6.1 全文结论
• 6.2 今后的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果