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Matlab7近地湍流对激光雷达回波起伏特性的影响(4)

时间:2017-04-22 16:54来源:毕业论文
的变化围绕平均值I作随机起伏的现象,这种现象称作大气闪烁。由于湍流介 质本身的复杂性,大气参数的多变性,实验条件的不可控制性,使得人们很难


的变化围绕平均值<I>作随机起伏的现象,这种现象称作大气闪烁。由于湍流介
质本身的复杂性,大气参数的多变性,实验条件的不可控制性,使得人们很难得
到规律性的结果。光强起伏的理论和实验研究一般集中在闪烁指数上[14]。
L.C.Andrews等在其光强闪烁理论论文中提出了在光强闪烁是由大尺度光强
起伏对小尺度光强起伏调制的假设,在此假设下,建立了弱非均匀介质中光强闪
烁的启发式模型。 小尺度光强起伏是由小于介于菲涅尔区光波横向空间相干半径
的最小单元尺度的湍涡引起,大尺度光强起伏是由大于介于菲涅尔区与散射片之
间的最大单元尺度的湍涡引起,在中等至强起伏条件下,  尺度介于空间相干半径
与散射片之间的湍涡在传输过程中通过空间频率滤波被消除。通过该理论得到的
光强闪烁指数具有这样的形式:
表示大尺度光强闪烁指数,表示小尺度光强闪烁指数。通过修改后的
Rytov 方法即在强起伏的条件下采用振幅频率滤波函数,得出了在中度至强烈波
动条件下的平面波和球面波的光强闪烁指数的有效表达式。并且在许多条件下,
这个模型可以很好的满足弱起伏环境下的一些常规结果。若使用修正后的在大空
间频率谱,空间波动的内规模效应将被考虑进来。这些模型所得到的定量值与之
前公布的实验和模拟数据都符合的很好。除了闪烁指数外,还得到了关于球面波
和平面波的辐照度协方差函数的表达式,其形式为:
分别表示大规模的波动和小规模波动的协方差函数。在强湍
流条件下的协方差表现出双尺度的特征,其中相关长度由光场的空间相干半径决
定,其长残尾部的相关宽度则由散射片决定[15]

这是经典的闪烁理论的研究,该文被多次引用,他的研究进一步完善了闪烁
理论,推动了闪烁理论的发展。
Linyan Cui等在其高斯光束在弱非Kolmogorov湍流中传播辐照闪烁的论文
中提出了一种新颖的闪烁指数的计算方法,他们在Von Karman谱的基础上,得
到了高斯光束沿水平路径在弱非Kolmogorov湍流时的理论公式,由此将其分为
两个部分,一部分用于物理分析计算,另一部分用作数学理论计算,该公式具有
有限大气湍流的内尺度和外尺度具有的幂律谱值在3 到4 之间,用此替代了标准
11/3 幂律谱(Kolmogorov湍流),并由此进行了数值模拟计算得到了很好的结果。  
该理论推导出来的公式是在有限的内外尺度,及一般幂律谱条件下跟据弱波
动理论得出的,并且仿真结果与已知结果符合的较好。很好的推动了高斯光束在
弱非Kolmogorov湍流条件下传播的研究[16-18]。
绕瑞中在其论文中假设波动变强时弱波动对闪烁的贡献消失,反之,波动变
弱时强波动对闪烁的贡献消失。在这个假设条件下,闪烁指数在任意波动条 Matlab7近地湍流对激光雷达回波起伏特性的影响(4):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_5484.html
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