项目名称: 湍流大气中微运动粗糙目标散斑场高阶矩和动态特性研究

项目编号: No.11504286

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 王利国

作者单位: 西安工业大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 空间目标微运动测量是激光散斑测量技术的一项重要应用,广泛用于遥感、空间探测、弹道导弹防御、防空作战和监视等领域。但是由于湍流大气的干扰,激光散斑的时间-空间分布特性都会发生明显的变化,从而给测量结果造成较大误差。为了对测量结果进行修正,有必要对湍流大气影响下的微运动粗糙目标散斑时-空特性进行研究。本项目在粗糙目标散射场基尔霍夫理论的基础上进行合理近似,建立粗糙目标散斑场的惠更斯-菲涅耳积分表达式。结合Rytov理论和广义惠更斯-菲涅耳原理,建立湍流大气中微运动粗糙目标回波强度起伏时间-空间相关函数表达式,数值分析湍流大气对微运动粗糙目标散斑场相干长度、相关时间和归一化强度方差的影响。最后把分步傅立叶算法推广到微运动粗糙目标和动态湍流条件下,数值仿真湍流大气中的动态散斑场,统计分析散斑相干长度和相关时间,对理论结果进行了对比验证。本项目的研究可为湍流大气中散斑测量技术提供理论依据和技术支撑。

中文关键词: 大气湍流;动态散斑;强度起伏时间-空间相关函数;分步傅立叶算法

英文摘要: The micro-motion detection of a spatial object is an important application of laser speckle measurement technolog, which is widely used in many areas, such as, remote sensing, space detection, ballistic missile defense, air defense operation and monitoring. However, because of the existance of the atmoshperic turbulence, the temporal and spatial characteristics of the speckle field may be greatly disturbed, which will introduce a large error to the measurement. Therefore, it is necessary to research the characteristics of the speckle field from a rough object in micro-motion in turbulence. The Huygens-Fresnel integral expression of the speckle field are established by introducing reasonable approximations on the base of the Kirchhoff theory about electromagnetic scattering from a rough target. The temporal-spatial correlation function of the intensity of the speckle field in turbulence are derived by combining the Rytov theory and the Extended Huygens-Fresnel principle. The effect of atmospheric turbulence on the correlation length, the correlation time and the normalized variance of the intensity of the speckle field are numerically analyzed. Finally the Slip-Step Method is extented to the simulation of the speckle field from a rough object in mico-motion in turbulence, the correlation length and correlation time are statistically calculated and compared with the theoretical results. The results of the research will provide a theoretical basis and technical supporta for the application of laser speckle measurement technolog in atmospheric turbulence.

英文关键词: atmospheric turbulence;dynamic speckle; temporal-spatial corraletion function of the inte;Slip-Step Method

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年7月5日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
24+阅读 · 2021年4月21日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年2月8日
「数据数学:从理论到计算」EPFL硬核课程
专知会员服务
42+阅读 · 2021年1月31日
专知会员服务
43+阅读 · 2020年9月25日
WWW22 | 图表示学习之时序的事件和节点动态
图与推荐
2+阅读 · 2022年4月4日
13个你一定要知道的PyTorch特性
极市平台
0+阅读 · 2021年10月20日
卷积神经网络四种卷积类型
炼数成金订阅号
18+阅读 · 2019年4月16日
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
27+阅读 · 2018年11月10日
目标跟踪算法分类
算法与数据结构
20+阅读 · 2018年9月28日
论文 | 深度学习实现目标跟踪
七月在线实验室
48+阅读 · 2017年12月8日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月4日
Arxiv
65+阅读 · 2021年6月18日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
52+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年7月5日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
24+阅读 · 2021年4月21日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年2月8日
「数据数学:从理论到计算」EPFL硬核课程
专知会员服务
42+阅读 · 2021年1月31日
专知会员服务
43+阅读 · 2020年9月25日
相关资讯
WWW22 | 图表示学习之时序的事件和节点动态
图与推荐
2+阅读 · 2022年4月4日
13个你一定要知道的PyTorch特性
极市平台
0+阅读 · 2021年10月20日
卷积神经网络四种卷积类型
炼数成金订阅号
18+阅读 · 2019年4月16日
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
27+阅读 · 2018年11月10日
目标跟踪算法分类
算法与数据结构
20+阅读 · 2018年9月28日
论文 | 深度学习实现目标跟踪
七月在线实验室
48+阅读 · 2017年12月8日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员