Проектирование лазерных систем. Мишура Т.П - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

30
ря, сила света, наблюдаемая в нормальном направлении, максималь
на, а в направлении касательной к поверхности равна нулю. Яркость
площадки S в направлении φ равна
0
/cos() /,BIS IS
φ
=
т. е. не за
висит от направления. Яркость характеризует величину светового
потока, излучаемого (рассеиваемого) с единицы поверхности, види
мой из точки наблюдения, в заданном направлении.
Существуют рассеивающие поверхности, энергетическая яркость
которых постоянна для всех направлений, т. е. не зависит от направ
ления наблюдения. Такие поверхности называют идеально рассеи
вающими поверхностями Ламберта. Используя закон Ламберта, мож
но записать следующее выражение для элемента плотности потока
мощности сигнала, падающего на приемное устройство оптической
локационной системы:
21
21 12
ПП()()(),dkR dS
nr r n
(3.2)
где П
1
— плотность потока мощности сигнала, падающего на рассе
ивающий объект; R — расстояние между элементом рассеивающей
поверхности dS и приемным устройством; r
1
— вектор, направлен
ный на встречу падающему потоку; r
2
— вектор, направленный вдоль
линии наблюдения; k – коэффициент диффузного отражения.
Выражение (3.2) записано с учетом того, что падающий световой
поток параллельный, и освещенность элемента dS постоянна.
Плотность потока мощности сигнала, падающего на приемную
оптическую антенну, можно определить по следующему выражению:
21
21 12
ПП()()().
S
kR dS
∫∫
nr r n
(3.3)
Формула (3.3) справедлива как для однопозиционной, так и для
двухпозиционной локации. В двухпозиционном случае векторы r
1
и r
2
не совпадают по направлению, и область интегрирования S пред
ставляет зону пересечения освещенной части тела и части тела, кото
рая видна из точки наблюдения. В однопозиционном случае обе об
ласти совпадают.
В качестве примера найдем величину ЭПР шара, радиусом r
ш
, кото
рый рассеивает по закону Ламберта. Будем полагать, что шар освещен
равномерно, причем световой поток падает вдоль оси z. Это направле
ние определяется тремя направляющими косинусами (рис. 3.1, а):
U
x1
= 0, U
y1
= 0, U
z1
= 1, а направление наблюдения (вектор r
2
) — на
правляющими косинусами U
x2
= sinβ, U
y2
= 0, U
z2
= cosβ. Нормаль
к элементу сферы имеет направляющие косинусы U
xn
= cosξ cosα, U
yn
=
= sinξ, U
zn
= cosξ sinα.