申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2021-07-23

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113626997B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.11.26#实质审查的生效;2021.11.09#公开

摘要：本发明公开了一种扬尘环境下脉冲激光传输特性仿真方法，属于数值仿真技术领域。仿真方法的实现步骤包括：建立坐标系、扬尘质量浓度区间划分、计算出激光在不同质量浓度区间内对应的激光衰减系数、设置扬尘环境参数、脉冲激光发射系统参数、后向散射回波接收系统参数和透射接收系统参数、初始化发射光子并计算光子散射自由程、散射自由程修正、计算光子散射后的位置和能量；对光子在坐标系中的位置进行判别、统计透射接收系统和后向散射回波接收系统接收到的光子信息，最后整形为脉冲信号。本发明能够有效的对脉冲激光引信在复杂战场扬尘环境中的探测特性进行仿真，为提高脉冲激光引信探测性能提供理论基础。

主权项：1.扬尘环境下脉冲激光传输特性仿真方法，其特征在于，该方法采用的设备包括脉冲激光发射系统、后向散射回波接收系统和透射接收系统；仿真方法的实现步骤如下：步骤一：建立坐标系；步骤二：扬尘质量浓度区间划分；步骤三：计算出激光在不同质量浓度区间内对应的激光衰减系数；步骤四：设置扬尘环境参数、脉冲激光发射系统参数、后向散射回波接收系统参数和透射接收系统参数；步骤五、初始化发射光子，设置脉冲激光峰值对应的光子数量，初始化每个光子的能量、位置和方向，并依次发射到扬尘环境中；步骤六、计算光子散射自由程；步骤七、散射自由程修正；所述步骤七中散射自由程的修正步骤为：步骤1、获取光子散射后的散射自由程S1和散射方向，计算出光子新的位置坐标；步骤2、判断光子的运动轨迹是否穿过不同的质量浓度区间，如果光子没有穿过不同质量浓度区间，得到的散射自由程为实际散射自由程；如果穿过不同质量浓度区间，则进行散射自由程修正；步骤3、在进行散射自由程修正时，确定光子起始位置的质量浓度C1、衰减系数μ1和光子在起始质量浓度中的移动距离d；步骤4、确定第一次质量浓度变化后的扬尘质量浓度C2和衰减系数μ2；步骤5、进行散射自由程修正，新的自由程S2为： 步骤6、判断进行修正后的散射自由程是否继续穿过新的质量浓度区间，如果不再穿过新的质量浓度区间，得到的散射自由程为修正后的实际散射自由程；如果继续穿过新的质量浓度区间，则进行下一步；步骤7、继续进行自由程修正，将已经进行过自由程修正的质量浓度区间看成一个整体区间，起始质量浓度的衰减系数变为μ2，起始自由程变为S2，即μ1＝μ2，S1＝S2，循环步骤1到7；步骤八、计算光子散射后的位置和能量；步骤九、对光子在坐标系中的位置进行判别，如果光子经过散射后仍然在扬尘环境中，且光子能量大于后向散射回波接收系统或透射接收系统接收阈值，保存散射后光子的位置和能量，返回步骤六，如果光子经过散射后仍然在扬尘环境中，且光子能量小于后向散射回波接收系统或透射接收系统接收阈值，进入步骤十；如果光子经过散射后不在扬尘环境中，则判断光子是否进入后向散射回波接收系统或透射接收系统，光子的能量是否大于后向散射回波接收系统或透射接收系统接收阈值，如果满足则认为接收到的光子有效，记录接收到光子的时刻和光子的能量；步骤十、判断是否为最后一个光子，对每一个光子都进行是否为最后一个光子的判断，如果不是最后一个光子，循环执行步骤五到十；如果是最后一个光子，执行下一步；步骤十一：统计透射接收系统和后向散射回波接收系统接收到的光子信息；步骤十二：整形为脉冲信号。

全文数据：

权利要求：

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