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532 nm激光在雨中传输衰减模型的改进及实验

魏朕 沈娜 张祥金

魏朕, 沈娜, 张祥金. 532 nm激光在雨中传输衰减模型的改进及实验[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1106004-1106004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1106004
引用本文: 魏朕, 沈娜, 张祥金. 532 nm激光在雨中传输衰减模型的改进及实验[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1106004-1106004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1106004
Wei Zhen, Shen Na, Zhang Xiangjin. Experimental research and improved algorithm in attenuation model of rain transmission of laser at 532 nm[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1106004-1106004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1106004
Citation: Wei Zhen, Shen Na, Zhang Xiangjin. Experimental research and improved algorithm in attenuation model of rain transmission of laser at 532 nm[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(11): 1106004-1106004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1106004

532 nm激光在雨中传输衰减模型的改进及实验

doi: 10.3788/IRLA201847.1106004
基金项目: 

武器装备预研基金项目(9140c300106150c30001);中央高校基本科研业务费专项(30915011334)

详细信息
    作者简介:

    魏朕(1990-),男,硕士生,主要从事无线光通信和测控技术等方面的研究。Email:18762685775@163.com

  • 中图分类号: TN929.12

Experimental research and improved algorithm in attenuation model of rain transmission of laser at 532 nm

  • 摘要: 目前国内外研究激光在雨中传输的衰减问题时主要有两种模型:散射模型和遮挡模型。但是遮挡模型在处理位于激光器视场近端的大尺寸雨滴时存在理论缺陷,而散射模型对于视场远端的雨滴多次散射问题的计算量过于庞大。提出了一种基于接收端雨滴投影圆面积判据的雨滴衰减模型改进算法,对接收透镜视角内出现单个雨滴全遮挡的情况进行了修正。并且采用MATLAB对模型进行了仿真分析,得到改进的衰减模型与散射模型和遮挡模型的衰减曲线对比图。最后,通过自然雨场实验验证改进理论算法的精确度,结果表明:传输距离在100 m且降雨量为1.2 mm/h时,改进的理论模型相比较原遮挡模型精度提高了54.6%,说明上述改进算法能够提高雨滴衰减模型的精确性。该项目的研究为蓝绿激光大气通信探测技术的发展提供了一定的理论支撑。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-10
  • 修回日期:  2018-07-28
  • 刊出日期:  2018-11-25

532 nm激光在雨中传输衰减模型的改进及实验

doi: 10.3788/IRLA201847.1106004
    作者简介:

    魏朕(1990-),男,硕士生,主要从事无线光通信和测控技术等方面的研究。Email:18762685775@163.com

基金项目:

武器装备预研基金项目(9140c300106150c30001);中央高校基本科研业务费专项(30915011334)

  • 中图分类号: TN929.12

摘要: 目前国内外研究激光在雨中传输的衰减问题时主要有两种模型:散射模型和遮挡模型。但是遮挡模型在处理位于激光器视场近端的大尺寸雨滴时存在理论缺陷,而散射模型对于视场远端的雨滴多次散射问题的计算量过于庞大。提出了一种基于接收端雨滴投影圆面积判据的雨滴衰减模型改进算法,对接收透镜视角内出现单个雨滴全遮挡的情况进行了修正。并且采用MATLAB对模型进行了仿真分析,得到改进的衰减模型与散射模型和遮挡模型的衰减曲线对比图。最后,通过自然雨场实验验证改进理论算法的精确度,结果表明:传输距离在100 m且降雨量为1.2 mm/h时,改进的理论模型相比较原遮挡模型精度提高了54.6%,说明上述改进算法能够提高雨滴衰减模型的精确性。该项目的研究为蓝绿激光大气通信探测技术的发展提供了一定的理论支撑。

English Abstract

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