Том 38, номер 01, статья № 6
Каблукова Е. Г., Ошлаков В. Г., Пригарин С. М. Моделирование поляризованного сигнала лазерной навигационной системы методом Монте-Карло. // Оптика атмосферы и океана. 2025. Т. 38. № 01. С. 47–55. DOI: 10.15372/AOO20250106.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Разработаны алгоритмы статистического моделирования поляризованного сигнала, регистрируемого фотоприемником лазерной навигационной системы, предназначенной для безопасной посадки воздушных судов. Методом Монте-Карло оцениваются угловые распределения параметров Стокса излучения, регистрируемого приемником, а также анализируется влияние рассеяния различной кратности на суммарный регистрируемый сигнал и степень его поляризации. Проведены расчеты интенсивности сигнала при использовании линейных поляризационных фильтров. Разработанные алгоритмы позволяют оценить эффективность работы лазерной системы навигации с учетом поляризации излучения для различных метеорологических условий и возможность повышения контрастности сигнала за счет применения поляризационных фильтров.
Ключевые слова:
поляризованное излучение, степень поляризации, параметры Стокса, многократное рассеяние света, метод Монте-Карло, лазерная лучевая инструментальная система ориентирования
Иллюстрации:
Список литературы:
1. Дьячков Д.В., Золотарев О.В. Анализ статистики авиакатастроф на основе исследования множества факторов // Труды Международной конференции «Физико-техническая информатика-CPT2020». АНО «Научно-исследовательский Центр Физико-технической информатики». 2020. С. 289–320. DOI: 10.30987/conferencearticle_5fd755c09f2c91.06817396.
2. Ошлаков В.Г., Цвык Р.Ш., Солдатов А.Н., Илюшин Я.А. Принципы построения лазерных лучевых инструментальных систем ориентирования. Ч. 1 // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56, № 10/2. С. 84–93.
3. Kablukova E.G., Oshlakov V.G., Prigarin S.M. Stochastic simulation of a signal on a photodetector matrix of a laser navigation system // Russ. J. Numer. Anal. Math. Model. 2023. V. 38, N 1. P. 13–21. DOI: 10.1515/rnam-2023-0002.
4. Born M., Wolf E.A. Principles of Optics. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 1999. P. 952.
5. Пригарин С.М. Численное моделирование переноса поляризованного оптического излучения. Бо-Бассен: Lambert Academic Publishing, 2021. 118 с.
6. Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А. Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. Новосибирск: Наука, 1976. 280 с.
7. Михайлов Г.А., Войтишек А.В. Численное статистическое моделирование. Методы Монте-Карло. М.: Академия, 2006. 368 с.
8. Van de Hulst H.C. Light Scattering by Small Particles. New York: John Wiley & Sons, 1957. 470 p.
9. Hovenier J.W., van der Mee C.V.M. Testing scattering matrices: A compendium of recipes // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1996. V. 55, N 5. P. 649–661. DOI: 10.1016/0022-4073(96)00008-8.
10. Oppel U.G., Czerwinski G. Multiple scattering LIDAR equation including polarization and change of wavelength // Proc. SPIE. 1998. V. 3571. P. 14–25. DOI: 10.1117/12.347604.
11. Ramella-Roman J.C., Prahl S.A., Jacques S.L. Three Monte Carlo programs of polarized light transport into scattering media: Pt. I // Opt. Express. 2005. V. 13, N 12. P. 4420–4438. DOI: 10.1364/OPEX.13.004420.
12. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. 165 с.