基于DLOS算法的激光探測成像仿真研究.pdf

1、激光主動探測技術因其特有的性質(zhì)，被廣泛的應用于國土資源普查、森林火險預警、海面搜救等多個領域。隨著相關技術的發(fā)展及實際需求的日益增加，如何在惡劣天氣條件下實現(xiàn)主動探測成像，同時盡可能地使成像質(zhì)量得到提升，已成為相關技術領域中亟待解決的問題。
　　目前激光探測成像任務存在投入高，周期長，風險大等制約因素，采用數(shù)值仿真分析成為完成探測系統(tǒng)測試和優(yōu)化設計一種必要的手段。激光主動探測成像仿真采用模塊化思路，根據(jù)具體探測體制，建立包括激光雷

2、達、大氣傳輸、探測目標模塊的系統(tǒng)仿真模型。國外已經(jīng)針對激光探測成像系統(tǒng)開發(fā)了很多功能強大的仿真軟件，但可查閱資料中只介紹了仿真軟件的功能和圖像仿真的結(jié)果，對其核心算法、數(shù)學模型及仿真依據(jù)沒有給出詳細的說明解釋。而我國對激光探測成像仿真方面的研究，主要以分析激光探測系統(tǒng)性能，給出數(shù)值結(jié)果和關系式為主，能夠給出仿真圖像的很少。此外，國內(nèi)開發(fā)的成像仿真模型主要以二維目標探測仿真為主，對于三維目標探測這一核心技術的研究甚少，該技術成為國內(nèi)成像仿

3、真軟件開發(fā)需重點解決的問題。
　　綜上所述，本文將結(jié)合激光主動探測成像過程及特點，對傳統(tǒng)輻射傳輸計算方法—視在光線法（LOS）進行改進，開發(fā)出一種適用于激光探測成像仿真的輻射傳輸計算方法—雙程視在光線法（DLOS），建立激光主動探測全鏈路仿真模型；針對二維簡單目標和三維復雜目標探測進行仿真計算，并將計算結(jié)果與蒙特卡洛法（MCM）計算結(jié)果進行對比，驗證雙程視在光線（DLOS）法的適用性和正確性；研究大氣介質(zhì)光學厚度、脈沖激光發(fā)散角、