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摘要
针对3级以上海况的高精度海洋场景红外仿真问题，提出一种“先拆后建”的研究思路：将含泡沫和破碎波的多尺度海面抽象为粗糙海面、泡沫、破碎波的组合，进而拆解出“粗糙海面”、“含泡沫粗糙海面”、“含破碎波粗糙海面”3类典型多尺度海面结构体，最后通过海面栅格化、结构体匹配、方向-光谱特性重构渲染等方法，由3类典型多尺度结构体方向-光谱特性组合重构大范围海面辐射散射特性，完成多尺度海面“气-面-体”耦合辐射/散射特性的计算。对拆解出的3类典型多尺度海面结构体分别开展多尺度耦合辐射、散射特性建模研究，构建3类多尺度海面结构体辐射散射方向-光谱特性计算模型，并对结构体辐射散射方向-光谱特性的影响因素进行分析，计算结果表明：随着海面风速的增大，海面典型结构体中的泡沫厚度及气泡浓度逐渐增大，使得结构体的散射能力增强，从而增大结构体的双向反射分布函数；随着探测波长的增大，海水的吸收性显著增强，导致不同风速条件下结构体双向反射分布函数之间的差异显著增大；对于不同的入射角，结构体双向反射分布函数最大值对应的天顶角随入射天顶角的变化逐渐发生变化。
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单位哈尔滨工业大学; 北京环境特性研究所
