叶 秋 李 钢 张仁斌

空中复杂结构目标杂散辐射快速计算算法

叶 秋 李 钢 张仁斌

(合肥工业大学计算机与信息学院 安徽 合肥 230009)

针对在自然光环境下天地背景对空中目标的辐射作用，引入光学系统中的杂散辐射信息的计算，结合有限元算法采用并改进传统光线追迹计算模型求解目标散射信息。并且利用Kd-tree算法对面元结构目标建立空间分割描述结构实现加速计算，同时借助Modtran大气传输模型模拟计算自然环境下目标表面的入射光信息，从而利用BRDF模型计算获得复杂目标在天地背景中自然光辐射的散射信息。仿真计算结果表明，该方法相对于有限元求解算法具有相同的计算准确度，并且提升了6到10倍传统杂散辐射计算方法的计算速度。对目标杂散辐射的计算结果表明该方法对目标光学探测、识别和导弹制导等方面的研究具有很高的应用参考价值。

空中目标复杂结构 背景辐射 杂散辐射 Kd-tree算法

0 引 言

空中目标的光学特性分析作为空中光学遥感、目标探测和识别的重要理论和数据基础[1,2]，为现有空中目标检测方面以及目标探测与识别系统的波段选择优化以及雷达等探测器的探测能力分析提供依据，同时也对导弹成像制导、目标的探测、跟踪与识别等空间突防技术具有十分重要的工程应用价值[3-5]。空中目标散射信息的辐射源包括天空大气和地面反射以及太阳的辐射，天地背景的辐射作用对典型目标的复杂……