隨著航天活動的日益增加,空間碎片也越來越多,對這些碎片的防護(hù)和預(yù)測越來越受到人們的重視,所以對未知的空間碎片進(jìn)行編目和識別顯得尤為重要。在過去的十幾年間,光譜觀測技術(shù)正越來越多的被運(yùn)用到對各種空間目標(biāo)材料組成的反演、分析和識別。在研究過程中,目標(biāo)反射光譜出現(xiàn)“紅化效應(yīng)”,影響到利用目標(biāo)反射光譜與實驗室材料光譜在材料特征和形態(tài)上的對比和識別。因此,有必要對空間目標(biāo)光譜的紅化效應(yīng)形成原因做出探究和理解。本文總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知:紅化效應(yīng)的形成原因涉及觀測過程中的相位角度、目標(biāo)姿態(tài)以及在軌空間環(huán)境的影響�？臻g環(huán)境是造成紅化效應(yīng)的重要因素,其會使航天器暴露在外的材料表面理化特性和表面粗糙度發(fā)生變化,二者共同影響材料光譜反射特性。本文采取實驗數(shù)據(jù)和計算機(jī)仿真計算相結(jié)合的方式,重點探究材料粗糙度變化對衛(wèi)星光譜紅化效應(yīng)的影響。首先結(jié)合相關(guān)實驗數(shù)據(jù),建立了材料不同粗糙度狀態(tài)的光譜BRDF模型;然后對這個衛(wèi)星目標(biāo)反射光譜進(jìn)行了仿真計算。本文對三種衛(wèi)星常用材料的半球光譜反射率進(jìn)行了試驗測量,并根據(jù)菲涅爾方程對材料的折射率進(jìn)行了反演,作為求解材料菲涅爾反射率的依據(jù)。根據(jù)文獻(xiàn)實驗數(shù)據(jù),對空間環(huán)境下材料表面粗...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 空間目標(biāo)光譜觀測現(xiàn)狀背景
        1.1.1 空間目標(biāo)光譜觀測的研究背景
        1.1.2 空間目標(biāo)光譜觀測的發(fā)展
        1.1.3 空間目標(biāo)光譜觀測研究過程
        1.1.4 空間目標(biāo)光譜觀測的意義
    1.2 目標(biāo)光譜紅化效應(yīng)研究的意義
    1.3 目標(biāo)光譜紅化效應(yīng)研究進(jìn)展
        1.3.1 觀測過程對紅化效應(yīng)影響
        1.3.2 在軌空間環(huán)境對紅化效應(yīng)的影響
    1.4 本文的研究內(nèi)容及框架
第二章 粗糙面光散射理論
    2.1 引言
    2.2 隨機(jī)粗糙面統(tǒng)計模型
        2.2.1 高度起伏均方根
        2.2.2 相關(guān)長度
        2.2.3 功率譜密度
        2.2.4 隨機(jī)粗糙面仿真
    2.3 粗糙面光散射理論基礎(chǔ)
        2.3.1 麥克斯韋方程
        2.3.2 波動方程
        2.3.3 電磁場的連續(xù)條件
    2.4 瑞利準(zhǔn)則
    2.5 雙向反射分布函數(shù)
        2.5.1 BRDF測量原理
        2.5.2 BRDF建模方法介紹
    2.6 空間環(huán)境對材料表面粗糙度的影響
        2.6.1 空間環(huán)境因素
        2.6.2 材料表面粗糙度變化程度
第三章 材料光譜BRDF建模及其仿真分析
    3.1 引言
    3.2 材料菲涅爾反射系數(shù)反演
        3.2.1 半球光譜反射率的測量
        3.2.2 菲涅爾方程
        3.2.3 材料折射率
    3.3 光譜BRDF理論模型
    3.4 材料不同粗糙度反射光譜仿真分析
        3.4.1 聚脂薄膜
        3.4.2 太陽能電池片
        3.4.3 OSR片
    3.5 材料不同觀測角度反射光譜仿真分析
    3.6 小結(jié)
第四章 衛(wèi)星光譜紅化效應(yīng)仿真分析
    4.1 引言
    4.2 復(fù)雜目標(biāo)光譜仿真計算原理
        4.2.1 光譜線性混合模型
        4.2.2 衛(wèi)星仿真條件
        4.2.3 三角剖分和可見面片思想
    4.3 衛(wèi)星光譜紅化效應(yīng)仿真分析
        4.3.1 仿真步驟及實現(xiàn)
        4.3.2 衛(wèi)星材料不同粗糙度狀態(tài)時反射光譜仿真
        4.3.3 衛(wèi)星材料不同觀測角度時反射光譜仿真
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
        5.2.1 表面膜層結(jié)構(gòu)對紅化效應(yīng)的影響分析
        5.2.2 材料褶皺對光譜形態(tài)的影響
        5.2.3 紅化效應(yīng)對光變曲線的影響
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3869022