张 弛，吴 鑫，张建奇，李俊儒

（西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071）

1 引 言

雾是一种发生在大气边界底层的自然现象，它对能见度有重大作用，从而对人类的正常生活产生一定的影响。另一方面，雾会对辐射产生散射和吸收作用，造成辐射衰减，严重影响光电类探测设备的性能，大大降低了目标探测的精准度，容易引起虚警和漏警。因此，研究辐射在雾中的传输特性具有重要的意义，可为雾天气下的光电探测与识别提供理论依据。在以往的研究中［1-3］，通常采用Beer-Lambert定律计算辐射在雾中的衰减，但该方法仅适用于能见度较高的天气状况。对于能见度较低的情况，雾滴粒子对辐射的多次散射作用明显，Beer-Lambert定律的计算结果与实际情况有较大的误差。为了实现辐射在雾中的透过率计算以及传输特性分析，必须考虑多次散射效应的影响，准确地模拟辐射在雾中的传输过程。

目前，常用的介质中辐射传输的计算方法有：辐射传输方程求解法［4-5］和蒙特卡罗法［4，6-14］。辐射传输方程的求解过程十分复杂，需要进行大量的近似简化才能计算出结果，因此适用范围有限［6］。蒙特卡罗法作为一种基于统计学的方法，不需要求解辐射传输方程，而是将辐射在介质中的传输看作大量光子与介质粒子进行碰撞的过程，光子在每次碰撞的过程中会被吸收或被散射，通过统计大量光子被吸收和散射的过程，可以得到较为稳定的统计结果。与辐射传输方程求解法相比，蒙特卡罗法不仅能解决辐射在平面分层介质中的传输问题，还能解决球面介质中的辐射传输问题。……