【摘要】:光波在大气中传播时,大气介质不仅会对光波产生散射衰减,大气湍流还会对其强度、相位以及相干性等产生强烈的影响,从而严重降低SAIL的成像性能。因此,深入理解和分析大气湍流对SAIL成像的影响对地基实验非常重要[4]。除此之外,激光在大气中传输时还存在等晕区域,往返的光束在经历不同的等晕区域时也会引入较大的相位误差,需要对系统参数进行合理的设计以满足等晕约束条件。
光波在大气中传播时,大气介质不仅会对光波产生散射衰减,大气湍流还会对其强度、相位以及相干性等产生强烈的影响,从而严重降低SAIL的成像性能。此外,由于SAIL成像是基于相干外差探测,任何对探测激光相位的干扰都会导致成像质量的严重下降。因此,深入理解和分析大气湍流对SAIL成像的影响对地基实验非常重要[4]。
大气对合成孔径激光成像雷达的影响一般来说分为两类:一是消光效应,包括散射和吸收;二是大气湍流影响,主要表现为湍流导致波前相位的畸变,线性的相位误差导致图像在顺轨向上的位置移动,高阶的相位误差则导致交轨向上的脉冲响应函数展宽,导致图像模糊,从而降低顺轨向的成像分辨率。除此之外,激光在大气中传输时还存在等晕区域,往返的光束在经历不同的等晕区域时也会引入较大的相位误差,需要对系统参数进行合理的设计以满足等晕约束条件。(www.daowen.com)
当设计系统参数满足等晕约束条件时,折射率随机起伏在统计上可看作局域均匀的。从单个光束在大气传输下的成像分辨率理论出发,根据由介质非均匀性引出的波结构函数推导出系综平均的合成孔径激光成像雷达系统的调制传输函数的广义表达式,进而得到其脉冲响应宽度,并从其结果中归纳出大气湍流对图像分辨率的影响。
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