摘要：由于红外辐射等光波在地球大气中传输会受到大气吸收、散射等作用的影响,因此研究光波在大气中的传输特性成为了一项重要的课题。本文主要通过对可见光和红外波段光波在大气中传输机理的研究,建立透射率模型来反映大气对光波传输的衰减作用。通过仿真计算出各个波段的光波在大气中传输的衰减结果,并利用modtran软件计算结果对透射率模型进行比较分析。研究结果表明：透射率模型和modtran软件仿真所得光波的透射率都在40%~100%之间变化,且变化曲线趋势一致性较好。所得结果真实有效,对工程实际有一定的作用。

摘要：modtran是目前流行的红外辐射传输计算模型。应用FORTRAN语言编写的modtran源代码,集成MODRAN计算软件,设计了modtran软件图形界面。针对FORTRAN语言计算效率高而图形功能弱,Visual Basic(VB)计算效率低而图形功能强的特点,用VB和FORTRAN 2种语言混合编程,实现FORTRAN计算程序资源的再利用。将FORTRAN程序转化为动态链接库函数,通过函数参数传递使VB程序和FORTRAN动态链接库函数之间交换数据,将FORTRAN的计算结果在VB窗体上显示并进行作图处理,从而实现modtran计算程序的图形界面及计算结果的可视化。设计出modtran的汉化使用界面,有利于modtran在国内推广应用。

摘要：为有效求取电视跟踪系统的作用距离,提出一种基于modtran的电视跟踪系统作用距离仿真计算方法。该方法通过对modtran的参数文件Tape5直接改写来配置大气环境参数,调用modtran计算指定条件下大气透过率,通过逐次逼近的方法计算出系统的作用距离,并进行仿真分析。仿真结果表明:该方法能够得出作用距离与主要影响因素之间的关系,可以为系统方案论证、设计提供参考,使系统设计更加合理。

摘要：利用GMS-5多通道资料和modtran辐射传输模式设计并实现了用卫星红外分裂窗通道反演大气可降水的物理反演算法.采用1998年夏季的资料进行了大气可降水反演试验,并使用探空资料对反演结果进行检验,其均方根误差为3.30mm.为了在业务上实现大气可降水物理反演算法,设计了通过利用GMS-5资料、数值预报资料以及RTTOV7快速辐射传输模式的反演大气可降水的物理算法,并用探空资料对反演结果进行检验,其均方根误差为4.09mm.结果表明:RTTOV7快速辐射传输模式的引入,使反演速度有显著的提高,能够满足业务要求.

摘要：天空亮度分布在大气光学领域有着重要的应用。利用modtran计算了在各种大气、地表条件下的天空亮度分布,分析了大气模式、能见度、云对天空亮度分布的影响,给出了天空亮度的大致动态范围,为天空亮度测量仪器的研制,特别是探测器的选择提供了科学依据。

摘要：为求解红外热成像系统作用距离,以modtran程序为基础,计算了不同云雨条件下的大气光谱透过率,并针对探测器定角度运行和定高度运行,分别运用光谱-路径等分法和光谱-角度等分法,对点源目标进行了红外热成像系统的探测距离求解。分析了卷云气象条件下,探测概率、降雨速率、云层厚度、云底高度等因素对大气光谱透过率和探测距离的影响。结果表明:探测概率的选取对热像仪探测距离计算结果影响较大,以坦克目标为例,探测概率由10%增加至90%时,探测距离降低21.7%;降雨对于大气透过率和探测距离影响也较大,降雨速率由0增加至4.0mm/h时,探测距离降低76.8%;云底厚度和云层高度的影响与探测器和云层的几何位置关系相关,人目标的探测距离上限值达5.60km;探测距离亦与探测器运行模式相关,最大差异3.8%左右。

摘要：为提高空中光电位姿测量系统的可靠性和环境适应性,分析了在复杂环境中工作时影响其成像质量的两种干扰因素:一是以阳光为主的杂光干扰,二是复杂天气条件下大气对光辐射的衰减.利用modtran模型分析了不同条件下的天空背景亮度及大气透过率,并在此基础上提出以下抗干扰措施:选择近红外波段的大功率LED作为合作目标,提高了目标背景对比度;在光路中加入与LED匹配的窄带滤光片,消除了LED工作波段外杂光的干扰;在图像处理阶段采用特征分析的方法消除了阳光直射入镜头时的干扰.设计了模拟靶标,并通过实验验证了上述措施的可行性.

摘要：针对当前紫外光传输过程中大气衰减效应难以量化的问题,在对烟台海岸场景下传统大气辐射传输模型软件(MODerate resolution atmospheric TRANsmission,modtran)适用性验证的基础上,基于幂函数结构建立了视距紫外光传输大气衰减系数的经验表达式。与modtran计算结果的误差较小,证明所构建大气衰减系数经验表达式的合理性和适用性,从而为紫外光通信大气信道特性研究和系统光学设计提供支撑。

摘要：针对当前紫外光传输过程中大气衰减效应难以量化,传统大气辐射传输模型软件(MODerate resolution atmospheric TRANsmission,modtran)操作复杂且应用耗时长等问题,在近海岸场景下研究了紫外光传输过程中的大气衰减效应。在对近海岸场景下modtran适用性验证的基础上,基于经典的Kim模型结构建立了近海岸非视距紫外光传输平均大气散射系数的经验表达式,可便捷计算非视距紫外光传输的大气散射系数。与modtran计算结果相比误差较小,表明所建的平均大气散射系数经验表达式的结构合理且适用性较强,从而为紫外光通信信道研究和系统光学器件设计提供了参考依据。