[发明专利]太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统

说明书

太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统，属于偏振传输探测领域，包括多层海雾环境模拟系统、太阳模拟系统、偏振发射系统、偏振接收系统、海雾粒子发生器及大气气溶胶发生器，本发明利用简化的大气、海雾双层结构模拟复杂海洋环境，采用模拟太阳的氙灯作为太阳模拟系统，由组合的水平放置的圆环形导轨及竖向布置的圆弧形导轨进行太阳模拟系统高度角及方位角的调节，该系统可实现不同浓度的海雾及大气环境，并且模拟不同位置太阳光照对主动偏振光传输特性的影响，为在多层海洋环境中太阳光照影响下偏振传输特性的研究提供了实验测试装置，使室内测试成为可能，解决了室外测试中测试难度大的问题，为海洋目标高精度成像探测提供技术支撑。

技术领域

本发明属于偏振传输探测领域，具体涉及一种太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统。

背景技术

雾是由悬浮在近地面空气中缓慢沉降的水滴或冰晶质点组成的一种气溶胶系统，海雾是在特定的海洋环境和天气条件下形成并维持的气溶胶。由于大气-海雾多层介质环境的存在，使非偏振的自然光被大气分子及海雾粒子散射后具有偏振特性，使得垂直方向上主动偏振探测受到影响。因此，研究光照影响下复杂海洋环境的主动偏振特性对交通运输、海面探测和海洋开发等领域具有重要的意义。

目前，针对垂直方向偏振传输特性的测试研究，多数停留在大气介质环境下全天空偏振模式的研究，2013年，大连理工大学崔岩等人采用旋转偏振片法研究成像式全天空偏振光测试系统，分别对太阳光、暮光和满月月光的天空偏振模式进行了测试；2017年，北京航空航天大学张颖等人采用鱼眼镜头、液晶相位延迟器、偏振片及CCD探测器组成测试装置，对全天空的偏振分布模式进行研究。但针对主动激光发射情况，对于垂直方向经过大气、海雾多层海洋环境下偏振传输特性的研究并未见报导，且在室外进行测试时，海雾环境多变，垂直方向测试需要机载、舰载等测试保障，使得试验过程成本过高，增加了外场测试的难度。

因此，为了扩展偏振探测的适用范围，进一步研究复杂海洋环境垂直观测太阳光照影响下主动偏振传输特性，使室内测试成为可能，亟需一种太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统。

发明内容

本发明的目的是针对机载海洋上空主动偏振探测时多层海雾环境及光照对偏振探测的影响问题，为了研究光照影响下复杂海洋环境的偏振传输特性，提出了一种太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：太阳光照影响下多层海雾环境主动偏振特性测试系统，其特征在于，包括：多层海雾环境模拟系统、太阳模拟系统、偏振发射系统、偏振接收系统、海雾粒子发生器及大气气溶胶发生器，

所述多层海雾环境模拟系统为半球形箱体，在多层海雾环境模拟系统的顶部中央位置开设有第二玻璃窗口，底部中央位置开设有第一玻璃窗口，多层海雾环境模拟系统内部设置有玻璃隔层；玻璃隔层呈水平布置，玻璃隔层的外边缘与多层海雾环境模拟系统的内壁密封连接，玻璃隔层将多层海雾环境模拟系统分隔成上下两层，上层为大气环境模拟层，下层为海雾环境模拟层，玻璃隔层的上表面边缘固定有与其同轴设置的圆环形导轨；圆环形导轨上安装有与其滑动配合的圆弧形导轨；圆弧形导轨与圆环形导轨呈垂直布置，圆弧形导轨与多层海雾环境模拟系统的上层弧度一致；

所述太阳模拟系统由氙灯组成，置于圆弧形导轨上，太阳模拟系统在圆弧形导轨上除第二玻璃窗口位置处任意滑动；

所述偏振发射系统置于多层海雾环境模拟系统的第二玻璃窗口上方，偏振发射系统用于发射偏振光；

所述偏振接收系统置于多层海雾环境模拟系统的第一玻璃窗口下方，偏振接收系统用于测量其接收到偏振光的偏振态，并对偏振光传输特性进行分析；

所述海雾粒子发生器与海雾环境模拟层连通，海雾粒子发生器用于产生海雾粒子；

所述大气气溶胶发生器与大气环境模拟层连通，大气气溶胶发生器用于产生大气气溶胶粒子。