Рассеяние лазерного пучка на неровной земной поверхности - page 3

Яркость
L
0
идеального
(
ламбертовского
)
рассеивателя
(
с альбедо
,
равным единице
)
определяется следующим образом
[1]:
L
0
=
E
и
π
,
(3)
где
E
и
освещенность элементарной рассеивающей площадки
,
созда
-
ваемая излучением
,
падающим на поверхность от источника
.
При освещении отражающей поверхности пространственно огра
-
ниченным
(
например
,
лазерным
)
пучком величины
L
(
~n, ~m
)
,
L
0
,
E
и
бу
-
дут зависеть от пространственной координаты
~R
в поперечном сечении
лазерного пучка
.
Индикатрисы отражения поверхностей природных образований
имеют сложный вид
.
Кроме того
,
они зависят от многих факторов
спектрального диапазона
,
сезона
,
погодных условий
,
высоты Солнца
,
азимута наблюдения и др
.
Это вызывает трудности при использовании
экспериментально измеренных индикатрис отражения для теоретиче
-
ских оценок и получения результатов в аналитическом виде
.
Поэтому
при проведении энергетических расчетов на практике используются
простые модели индикатрис отражения земных поверхностей
.
Наибо
-
лее часто используются модели плоской ламбертовской поверхности и
неровной поверхности с ламбертовской локальной индикатрисой отра
-
жения
.
Более приближенной к индикатрисам реальных земных поверхно
-
стей является модель
,
для которой может изменяться угловая ширина
индикатрисы отражения
.
В качестве локальной индикатрисы отражения
χ
(
~n, ~m
)
неровной
земной поверхности
S
будем использовать следующую модель
,
удо
-
влетворяющую условиям нормировки
(2):
χ
(
~n, ~m
) =
A
p
+ 2
2
cos
p
θ,
(4)
где
p
параметр
,
характеризующий угловую ширину индикатрисы от
-
ражения
,
p
> 0;
θ
угол между нормалью к элементарному участку
неровной поверхности и направлением наблюдения
.
При
p
= 0
формула
(4)
переходит в выражение для индикатрисы
отражения ламбертовской поверхности
χ
0
.
На рис
. 1 [11]
представлен график функции
cos
p
θ
(
определяющей
угловую зависимость индикатрисы отражения
,
соответствующей мо
-
дели
(4))
при разных значениях параметра
p
;
соответствующие значе
-
ния параметра
p
приведены для каждой кривой
.
Из рисунка видно
,
что
в рамках используемой модели локальная индикатриса отражения мо
-
жет изменяться от широкой ламбертовской
(
для которой
χ
(
~n, ~m
)
A
)
до очень узкой
.
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
3
81
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook