[發明專利]一種海洋大氣輻射效應模擬系統和方法

在審

• 申請號: 202110446596.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113033025A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王玉菊;涂衛紅;石敏;張振杰;徐超;張祺;張寧燕
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍91977部隊
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 王慶彬

本發明公開了一種海洋大氣輻射效應模擬系統和方法，該系統包括：數據獲取模塊，用于獲取海洋上空的氣溶膠粒子分布數據、目標的本征輻射量和路徑輻射量；第一大氣透過率計算模塊，根據所述氣溶膠粒子分布數據并基于米氏算法計算得到衰減系數，再結合目標的距離計算第一大氣透過率；以及第一目標輻射計算模塊，用于根據所述第一大氣透過率、所述本征輻射量和所述路徑輻射量來計算反映輻射效應的第一目標輻射量。本發明通過氣溶膠粒子分布數據來計算得到衰減系數，進而計算大氣透過率，并據此計算得到目標輻射量，整個計算過程通過采用自主計算的方式，計算過程的實時性和靈活性與現有技術相比均有非常大的提高。

技術領域

本發明涉及海洋大氣輻射效應模擬技術，尤其涉及一種海洋大氣輻射效應模擬系統和方法。

背景技術

近年來，隨著探測器件性能的不斷提高，大多數紅外探測系統成為對比度限制的系統，然而，紅外探測系統接收目標與背景的紅外輻射過程是非常復雜的，接收效果與大氣輻射傳輸透過率計算等密切相關，惡劣的氣象條件使紅外探測設備作戰性能受到很大限制。此外，不同地域、不同區域的氣候特征差別很大，采用Modtran輻射傳輸模型(中等光譜分辨率大氣透過率及輻射傳輸算法和計算模型)標準的計算模式并不適合于我國復雜的地域氣候條件，并且Modtran輻射傳輸模型無法實現實時快速的計算效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海洋大氣輻射效應模擬系統和方法，用以解決實時快速地計算大氣透過率和目標輻射量的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種海洋大氣輻射效應模擬系統，該系統包括：數據獲取模塊，用于獲取海洋上空的氣溶膠粒子分布數據、目標的本征輻射量和路徑輻射量；第一大氣透過率計算模塊，根據所述氣溶膠粒子分布數據并基于米氏算法計算得到衰減系數，再結合目標的距離計算第一大氣透過率；以及第一目標輻射計算模塊，用于根據所述第一大氣透過率、所述本征輻射量和所述路徑輻射量來計算反映輻射效應的第一目標輻射量。

優選地，所述數據獲取模塊還用于根據大氣廓線獲取海洋上空的氣壓、水蒸氣含量和二氧化碳含量，并基于所述氣溶膠粒子分布數據得到海洋上空的氣溶膠粒子濃度；所述海洋大氣輻射效應模擬系統還包括：第二大氣透過率計算模塊，用于根據所述氣壓、所述水蒸氣含量、所述二氧化碳含量和所述氣溶膠粒子濃度，基于Modtran輻射傳輸模型得到第二大氣透過率；以及第二目標輻射計算模塊，用于根據所述第二大氣透過率、所述本征輻射量和所述路徑輻射量來計算反映輻射效應的第二目標輻射量。

優選地，所述數據獲取模塊還用于獲取太陽輻射量和目標的自發輻射量；以及所述本征輻射量根據所述太陽輻射量和所述自發輻射量計算得到。

優選地，該系統還包括：接收模塊，用于接收計算模式，該計算模式包括實時計算模式和非實時計算模式；以及第一處理模塊，用于在所述計算模式為實時計算模式的情況下，控制采用所述第一大氣透過率計算模塊計算所述第一大氣透過率并采用所述第一目標輻射計算模塊來計算所述第一目標輻射量，以及用于在所述計算模式為非實時計算模式的情況下，控制采用所述第二大氣透過率計算模塊計算所述第二大氣透過率并采用所述第二目標輻射計算模塊計算所述第二目標輻射量。

優選地，該系統還包括第二處理模塊，用于：控制采用所述第一大氣透過率計算模塊計算所述第一大氣透過率，同時控制采用所述第二大氣透過率計算模塊計算所述第二大氣透過率，并用所述第二大氣透過率對所述第一大氣透過率進行修正，得到第三大氣透過率，并根據所述第三大氣透過率、所述本征輻射量和所述路徑輻射量來計算反應輻射效應的第三目標輻射量；或者控制采用所述第一大氣透過率計算模塊計算所述第一大氣透過率并采用所述第一目標輻射計算模塊來計算所述第一目標輻射量，同時控制采用所述第二大氣透過率計算模塊計算所述第二大氣透過率并采用所述第二目標輻射計算模塊計算所述第二目標輻射量，并用所述第二目標輻射量對所述第一目標輻射量進行修正，得到第四目標輻射量。