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 作者:毕业论文 点击:次
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 (责任编辑：qin) |